NEUROPHYSIOLOGICAL CORRELATES OF THE MUSICAL CREATIVE ACTIVITY.pdf В когнитивной психологии и психофизиологии рубеж XX-XXI вв. ознаменован значительным увеличением количества нейрофизиологических исследований сложных форм когнитивной деятельности человека, и прежде всего мозговых механизмов творчества. Именно в «десятилетие мозга» объективные неинвазивные методы изучения мозговой активности с помощью профессиональных компьютерных программ обработки данных стали доступны широкому кругу исследователей. В современных научных работах описаны результаты исследования особенностей мозговой активности во время творческого процесса в отличие от нетворческого, при решении творческих задач в зависимости от пола испытуемых, избранной ими стратегии решения задачи, типа, характера и степени сложности задач, уровня мотивации к нахождению решения [3-5, 7, 8, 14]. При этом важно изучение мозговых механизмов истинного, внутренне мотивированного творческого процесса. Таким спонтанным творческим актом является сочинение музыки. Исследования нейрофизиологии музыкального творчества носят пока фрагментарный характер [2,6,8], имеющиеся данные не позволяют ответить на вопрос о мозговой топографической организации музыкальной творческой деятельности в отличие от нетворческой.Творческая деятельность неразрывно связана с эмоциями, которые могут быть как причиной, так и следствием творческого акта. Важнейшей функцией эмоций как особого вида психических процессов, в которых отражается отношение человека к окружающему миру и самому себе, является регуляция человеческой активности, в частности оптимизация или затруднение выполнения человеком мыслительных операций. В современной когнитивной психологии и психофизиологии общепризнано мнение о теснейшем взаимопроникновении когнитивных и эмоциональных процессов [1, 4-7]. Поэтому целесообразным представляется совместное исследование творческой деятельности и эмоций.Вместе с тем количество психофизиологических работ, посвященных исследованию эмоциональной составляющей творческой деятельности, невелико [7, 10, 14]. В настоящий момент существует явный недостатокисследований мозговых коррелят музыкальной творческой активности и полностью отсутствуют данные, сочетающие анализ мозговых коррелят музыкального творчества и индуцированных эмоциональных состояний. Тем более, неизученным остается вопрос о локализация зон коры мозга, связанных с обеспечением музыкального творческого акта в зависимости от его эмоциональной окраски.Выявление функциональных, пространственных и структурных коррелятов эмоционально окрашенной музыкальной творческой деятельности позволит понять мозговые механизмы, лежащие в основе творческого процесса, найти, каким образом управлять и влиять на творческое состояние. Представленное в статье ЭЭГ исследование предполагает изучение ряда спорных и нерешенных вопросов в психофизиологии творчества и тесно связанных с ним эмоций, что определяет актуальность этой работы.Целью проведённого исследования стало изучение специфичных паттернов ЭЭГ-активности у музыкантов в процессе интериоризированного сочинения музыки с различной эмоциональной окраской.Методика исследованияВ исследовании приняли участие 17 испытуемых-студентов Ростовской консерватории им. СВ. Рахманинова в возрасте 17-23 лет, обучающихся по специальности «композиция» и имеющих опыт сочинения музыки.Для изучения функциональной организации мозга испытуемых во время выполнения музыкальной деятельности использовался метод ЭЭГ. Для регистрации ЭЭГ в 21 отведениях, расположенных по стандартной системе 10-20, использован многоканальный компьютерный электроэнцефалограф ЭЭГА-21/26 «Энцефа-лан» версия «Элитная-М» 5.4-10-2.0 с частотой опроса 100 Гц, полосой пропускания от 0,5 до 35 Гц. Использована мо но полярная схема с ипсилатеральными ушными референтными электродами.У испытуемых регистрировалась фоновая ЭЭГ с закрытыми глазами, а также ЭЭГ в функциональных46Общая психология и психология личностипробах (восприятие, воспроизведение и сочинение музыкального произведения). В первой экспериментальной функциональной пробе музыкантам предлагалось в течение 1 мин слушать отрывки классической музыки фиксированной мощности (20 дБ) с мажорной (фрагмент из оперетты Штрауса «Летучая мышь») и минорной (музыкальный отрывок из балета «Пер Гюнт» Э. Грига) эмоциональной окраской. Во второй экспериментальной пробе испытуемым предлагалось воспроизвести про себя услышанный музыкальный отрывок с мажорной и минорной эмоциональной окраской. В третьей пробе перед испытуемыми ставилась задача сочинить собственные мелодии с такой же эмоциональной окраской, как и ранее прослушанные, а после исследования воспроизвести сочиненную мелодию.Анализировались отрезки ЭЭГ длительностью 10 с, не имеющие артефактов. Рассматривались значения уровней спектральной мощности потенциалов мозга в диапазонах частот: дельта1 (0,5-2 Гц), дельта2 (2-4 Гц), тета (4-8 Гц), альфа (8-13 Гц), бета1 (13-24 Гц) и бета2 (24-35 Гц), а также когерентные связи биопотенциалов коры мозга между отведениями по каждому диапазону.Сравнительный анализ различий средних значений показателей спектральной мощности и когерентности ЭЭГ у испытуемых в различных пробах проводился при помощи U-критерия Манна-Уитни. Обработка осуществлялась при помощи пакета компьютерных программ STATISTICA6.0.Результаты исследованияВ результате сравнительного анализа спектральной мощности ЭЭГ между фоновыми показателями и показателями каждой из функциональных проб (восприятия, воспроизведения и сочинения мелодий) выявлено, что для большинства исследуемых видов музыкальной деятельности характерно повышение мощности высокочастотных бета1 и бета2 ритмов в префронтальной (Fp2, Fpz ) и фронтальной зонах (F8) правого полушария, атакже в окципитальных зонах коры левого полушария (01) (рис. 1-6).Для процесса сочинения музыки, независимо от знака её эмоциональной окраски, характерно повышение мощности дельта1-ритма во фронтальной зоне левого полушария (F7, F3), причем эта же закономерность характерна и для других видов музыкальной деятельности - восприятия и мысленного воспроизведения, но только для минорного лада (рис. 2-6).Сочинение музыки с мажорной эмоциональной окраской (рис. 5) сопровождается повышением активности тета- и бета1-ритма во фронтальных зонах левого полушария (F7, F3), а сочинение музыки с минорной эмоциональной окраской (рис. 6) - повышением активности тета- и альфа-ритмов во фронтальной (F4) и нижней темпоральной зоне (Т6) правого полушария (пред-клинье), что отражает активацию корково-подкорковых механизмов восприятия звуковых мотивационных раздражителей по типу слуховой подкорковой доминанты, формирующейся при мысленном сочинении музыки, активизацию процессов доступа и извлечения из памяти информации, связанной с предыдущим эмоциональным опытом, а также анализ эмоциональной значимости перерабатываемой информации в процессе сочинения музыки.Полученные нами результаты подтверждаются данными ЭЭГ исследования эмоций, где передние области коры левого и правого полушарий связываются с валентной размерностью эмоций [9], а задние (особенно правого полушария) - с процессами эмоциональной активации [1].При воспроизведении и сочинении мелодий с минорным эмоциональным оттенком обнаружено повышение активности темпоральных зон левого полушария (ТЗ, Т5) в низкочастотном дельта 1-диапазоне (рис. 4, 6).В результате сравнительного анализа когерентных связей между фоновыми показателями и показателями функциональных проб «сочинение музыки» выявлено, что в процессе сочинения музыки, независимо от харак-Р1Р2Л Fp1 f 0 J F7 F3 { о оFpz О Fz ОFp2 О F4 ОО У 1/ та сз А оCz ОС4 ОАS о о V ЖPz о Oz ОРА О 02 ОАРис. 1. Статистически достоверные различия спектральной мощности ЭЭГ в сравнении состояний«фон» - «восприятие мажорной музыки». Стрелка вверх на месте соответствующего отведенияуказывает на большее значение мощности при восприятии мажорной музыки по сравнениюс фоном. Достоверность различий р < 0,0547№36Сибирский психологический журнал2010 г.5152Р1Р2Рис. 2. Статистически достоверные различия спектральной мощности ЭЭГ в сравнении состояний«фон» - «восприятие минорной музыки». Стрелка вверх на месте соответствующего отведения указываетна большее значение мощности при восприятии минорной музыки по сравнению с фоном.Достоверность различий р < 0,055152еpiР248Рис. 3. Статистически достоверные различия спектральной мощности ЭЭГ в сравнении состояний«фон» - «мысленное воспроизведение мажорной музыки». Стрелка вверх на местесоответствующего отведения указывает на большее значение мощности при мысленном воспроизведениимажорной музыки по сравнению с фоном. Достоверность различий р < 0,05Общая психология и психология личности5152I ° s *\} Ш. Fi F*F4 F8 1(AAA00'PiР2Рис. 4. Статистически достоверные различия спектральной мощности ЭЭГ в сравнении состояний«фон» - «мысленное воспроизведение минорной музыки». Стрелка вверх на месте соответствующегоотведения указывает на большее значение мощности при мысленном воспроизведении минорной музыкипо сравнению с фоном. Достоверность различий р < 0,055152J F7 F3FzF4 F8 If «^» о о vpiР2Со F3S.flJ2 о F4^/"О.оОО ^сз^ZТ4ОL.JооОРЗPzэ4ооCJLJОРис. 5. Статистически достоверные различия спектральной мощности и когерентности ЭЭГв сравнении состояний «фон» - «сочинение мажорной музыки». Стрелка вверх/вниз на месте соответствующего отведения указывает на большее/меньшее значение мощности при сочинении мажорной музыки по сравнению с фоном. Достоверность различий р < 0,0549№36Сибирский психологический журнал2010 г.5152Р1Р2Рис. 6. Статистически достоверные различия спектральной мощности и когерентности ЭЭГв сравнении состояний «фон» - «сочинение минорной музыки». Стрелка вверх на местесоответствующего отведения указывает на большее значение мощности при сочинении минорной музыкипо сравнению с фоном. Достоверность различий р < 0,05тера её эмоциональной окраски, наблюдается увеличение значений когерентности между префронтальными (Fpz-Fp2) и центральными (Cz-C4) зонами коры правого полушария в дельта1-, дельта2- и тета-диапазонах, а также между париетальными (РЗ-Pz) зонами правого полушария в дельта2-диапазоне.Для процесса сочинения музыки с мажорной эмоциональной окраской характерно возникновение значимых когерентных связей в дельта1- и дельта2-диапазонах между фронтальными, а также между темпоральными и центральными зонами коры левого полушария (Fp 1-Fpz, F7-F3, ТЗ-СЗ); в тета-диапазоне - между фронтальными и темпоральными зонами (F7-F3, F3-Fz, F7-T3) левого полушария и в альфа-диапазоне между фронтальными зонами обоих полушарий (F7-F3, F3-Fz, Fp2-F4) и темпоральными зонами левого полушария (ТЗ-Т5). При этом число значимых когерентных связей в левом полушарии значительно больше, чем в правом, что отражает паттерн ЭЭГ-активации, характерный для переживания положительных эмоций, которые присутствуют в процессе создания мелодий с мажорной эмоциональной окраской (рис. 5).В процессе сочинения музыки с минорной эмоциональной окраской выявлены значимые короткодистант-ные когерентные связи в дельта1-, тета-, альфа- и бета1-диапазонах во фронтальных (F3-Fz), в тета-, альфа- и бета1-диапазонах в темпорально-париетальных (Т5-РЗ) зонах левого полушария, во всех исследованных частотных диапазонах в префронтальных (Fpz-Fp2) и во всех диапазонах, кроме бета2, в центральных (Cz-C4) зонахправого полушария, а также в бета2-диапазоне в окци-питальных отделах правого полушария (Oz-02). Кроме того, зафиксированы длиннодистантные когерентные связи между фронтальными и центральными, темпоральными и окципитальными зонами коры правого полушария в бета2-диапазоне (Fp2-Cz, T4-02) правого полушария (см. рис. 6).Обсуждение результатовРассматривая результаты сравнения паттернов ЭЭГ-активации, полученные в фоновых и экспериментальных пробах, мы исходим из современных представлений о дельта-колебаниях не только как коррелятах сниженного функционального состояния (сон, патология), но и как сопутствующих компонентах активного состояния [1]. Дельта-ритм отражает деятельность фронтолимбической системы мозга. При извлечение из памяти эмоциональных образов в процессе генерации эмоций наблюдается усиление мощности в дельта-диапазоне. Констатируется факт вовлечения нейронных сетей, осциллирующих на частоте дельта-активности, в процессы обнаружения аффективной значимости сигнала [1]. Усиление низкочастотной активности в теменно-височно-затылочных областях коры отражает механизмы восприятия ритма, а также переработку сложных музыкальных характеристик (гармония, мелодия, ритм) в этих слуховых ассоциативных зонах [6]. У профессиональных музыкантов и у людей, постоянно слушающих музыку, активность и объём височных отделов слуховой ассоциативной коры50Общая психология и психология личностизначительно больше, чем у других людей [8]. Согласно клиническим данным повреждение височной и лобной доли левого полушария способно нарушить распознавание и воспроизведение ритмических структур, привести к утрате способности различать ритмический рисунок мелодии [11, 12].Различные аспекты переработки музыкальной информации связаны с деятельностью многочисленных мозговых структур, одни из которых обеспечивают восприятие музыки (например, височные доли мозга функционально связаны с пониманием мелодии), а другие опосредуют развитие эмоциональных реакций (подкорковые структуры и лобные доли коры) [8].В нашем исследовании повышение активности и значительной когерентности тета-ритма в теменно-затылочной области мы рассматриваем как отражение процесса активизации доступа и извлечения из памяти эмоциональной информации, процесс поиска новых, оригинальных решений. Как отмечает О.М. Разумни-кова, выполнение креативных заданий связано с повышением когерентности в темпорально-париетальных отделах коры в тета1-диапазоне [7].Активность альфа-ритма ассоциируется с текущим функциональным состоянием человека, на которое оказывает воздействие характер музыки (её мощность, стиль). Так, выявлено, что при восприятии классической музыки средней мощности (около 30-60 дБ) в альфаЬ частотном диапазоне наблюдается узколокализованное повышение спектральной мощности во фронтальных, темпоральных и окципитальных областях коры в правом полушарии и снижение значений спектральной мощности в дельта- и гамма-диапазонах преимущественно в левом полушарии [2]. В нашем исследовании наблюдались подобные паттерны ЭЭГ-активации в альфа-диапазоне. При сочинении музыки с минорной эмоциональной окраской возрастала мощность во фронтальных (F4) и заднетемпоральных (Т6) зонах правого полушария.Известно, что выраженность бета-ритма возрастает при умственном напряжении, эмоциональном возбуждении. В нашем исследовании повышение активности в бета1- и бета2-частотных диапазонах в префронтальной области правого полушария и окципитальной области левого полушария можно рассматривать как отражение активации творческого процесса при создании музыкального рисунка мелодии. Это подтверждается исследованиями, в которых выявлено, что правильную конструкцию языкового и музыкального синтаксиса (набор правил, определяющий надлежащее соединение элементов - нот и слов соответственно) обеспечивает участок фронтальной коры, а другие участки отвечают за переработку связанных с ним компонентов языка и музыки [13]. Н.П. Бехтерева также указывает, что при решении творческих дивергентных заданий в правой лобнойдоле(ПБ 10,11,44,45,46,47),атакжевтеменно-затылочных областях слева (ПБ 37, 7, 19) прослеживалось локальное повышение кровотока [4].В исследовании О.М. Разумниковой значительное увеличение бета2-ритма как коррелята успешного дивергентного мышления отмечалось во фронтальных и теменных зонах (Ppl, ТЗ и Т6) [7].При этом наблюдается мозаичный характер организации нейронных ансамблей с диффузно-представленной синхронизацией в бета2-диапазоне, которая есть коррелят «дифференцированного внимания», обеспечивающего широко распределённые по разным участкам коры процессы селекции информации, необходимые для решения проблем открытого типа - в нашем случае создания музыкального произведения [7, 14]. Установлено, что правое полушарие, участвующее в симультанной обработке информации, обеспечивает восприятие целостной мелодии [15].В исследовании эмоционального воздействия на мозг музыкальных аккордов отмечается, что ответная реакция при восприятии минорных аккордов по сравнению с мажорными проявлялась в повышенной активности миндалины, ретроспинальной коры, ствола мозга и мозжечка [9,10]. На важности ретроспинальной области в процессе обеспечения эмоций указывала и Н.П. Бехтерева [4].Выводы:1..В результате проведённого исследования изучена специфика частотно-пространственной организации ЭЭГ у музыкантов при мысленном сочинении музыкальных произведений и выявлены её особенности в зависимости от характера эмоциональной окраски.2..Эмоционально-ритмический характер мысленно создаваемого музыкального произведения отражается в активности низкочастотного дельта-ритма во фронтально-темпоральных зонах левого полушария.3..Активизация процессов извлечения из памяти эмоциональных образов, поиска новых, оригинальных решений, связанных с прошлым эмоциональным опытом во время сочинения музыки, сопровождается повышением активности и когерентности тета-ритма в париетально-окципитальной зоне коры мозга.4.Активация творческого процесса создания музыкального рисунка мелодии в соответствии с правилами музыкального синтаксиса и в контексте возникающих эмоционально-переживаемых образов сопровождается повышением активности бета1- и бета 2-ритма во фронтальной зоне правого и окципитальной зоне левого полушария.5.Сочинение музыки с мажорной эмоциональной окраской сопровождается повышением активности низко- и высокочастотных ритмов ЭЭГ преимущественно во фронтальных отделах, а также усилением коротко-дистантных когерентных связей в передних отделах коры левого полушария мозга. Сочинение музыки с минорной эмоциональной окраской сопровождается повышением активности низкочастотных ритмов ЭЭГ во фронтальных и темпоральных отделах коры правого полушария и усилением в низкочастотных диапазонах1.51№36Сибирский психологический журнал2010 г.короткодистантных, а в высокочастотных - длинно-дистантных когерентных связей преимущественно в правом полушарии.Полученные в исследовании нейрофизиологических коррелятов музыкальной творческой деятельности результаты могут быть использованы в сфере образования для развития музыкальной и умственной одаренности учащихся; в практической работе психологов при разработке музыкальных методик нейропсихологической коррекции и реабилитации детей с трудностями обу-чения, при разработке новых технологий музыкальной психотерапии, развития творческих способностей при помощи биологической обратной связи; в различных видах профессиональной деятельности с целью оптимизации функционального состояния операторов, релаксации, развития когнитивных функций руководителей, в системе профориентации для музыкантов; в медицинских целях - для высвобождения творческого потенциала пациента, преодоления ряда болезней и восстановления.

Скачать электронную версию публикации