Forfattere
Mennesker har lavet musik i titusinder af år. Men hvad sker der i din hjerne, når du lytter til dit yndlingsband eller din yndlingsmusiker? I denne artikel følger du lydens rejse fra ørerne til hjernen, hvor forskellige områder arbejder sammen, mens du lytter til musik. Musik involverer mange hjernefunktioner, såsom lydbehandling, hukommelse, følelser og bevægelse. Du vil også opdage, at hjernen kan lære at genkende velkendte mønstre i musik, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvorfor musik kan gøre os glade, triste eller endda ophidsede. Til sidst vil du udforske, hvad der sker i musikeres hjerner, når de spiller på deres instrumenter.
Musik er en vigtig del af menneskets liv: En forhistorisk knoglefløjte fundet i Slovenien viser, at mennesker allerede lavede musik for 50.000 år siden! Forestil dig, at du er til koncert med dit yndlingsband eller din yndlingsmusiker. Der sker mange ting i din hjerne, mens du nyder musikken. Lad os først beskrive de vigtigste komponenter i musik. Enkelt sagt kan musik betragtes som et sprog, der er fælles for alle civilisationer. De musikalske “bogstaver” er toner, og hver tone svarer til en specifik lyd. En række toner bliver til en melodi. Tonerne er også organiseret i tid, hvilket giver musikken dens rytme. Forskellige toner spilles normalt sammen (akkorder), og disse toner kan stamme fra det samme instrument eller flere kilder, såsom en sanger og en guitar. Hvordan kan hjernen give mening til alle disse forskellige lyde? I resten af denne artikel vil du først lære, hvad lyde er, og hvordan de kan oversættes til hjernens sprog. Derefter vil du opdage, hvordan musikalsk information behandles af forskellige dele af hjernen.
Under en koncert produceres lyde, når musikere får luften til at vibrere med deres instrumenter. På samme måde vil du kunne mærke vibrationer, hvis du rører ved membranen på en højttaler, mens den afspiller musik! Jo hurtigere vibrationen er, jo højere er frekvensen af lyden – og vi opfatter den som havende en højere tonehøjde. Bemærk, at to instrumenter, som en violin og en fløjte, kan spille den samme tone, men alligevel lyde meget forskellige. Dette skyldes, at instrumenter ud over tonens hovedfrekvens også producerer ekstra vibrationer ved 2, 3, 4 (og flere) gange denne frekvens. Disse højere frekvenser, kaldet harmoniske, giver hvert instrument sin unikke “farve” eller klangfarve.
Din hjerne består af milliarder af celler, kaldet neuroner, som behandler verden omkring dig ved hjælp af elektriske signaler. For at fortolke lyde skal hjernen derfor omdanne luftvibrationer til elektriske signaler, på samme måde som en mikrofon omdanner lyd til et elektrisk signal. Denne omdannelse sker takket være en specialiseret struktur, der er placeret bag på øret (figur 1). Først rammer luftvibrationerne en tynd membran, kaldet trommehinden. Derefter forstærker en lille kæde af knogler, kaldet øreknoglerne, trommehindens vibrationer og videregiver dem ved at skubbe på en lille membran kaldet det ovale vindue, som fører ind i et snegleformet organ kaldet cochlea. Inde i cochlea bevæger små hår sig med vibrationerne. Disse hår tilhører en særlig type celler – hårcellerne – som kan omdanne hårbevægelserne til et elektrisk signal [1].
Det, der allerede er bemærkelsesværdigt på dette stadium, er, at lave og høje toner når forskellige dele af cochlea. Hårcellerne i dine ører er imidlertid meget skrøbelige og kan blive permanent beskadiget af høje lyde over lang tid eller af naturlig aldring. Når dette sker, går de høje toner normalt tabt først, hvilket kan få musik og tale til at virke kedelig. Det elektriske signal fra hårcellerne sendes derefter til hjernen via cochlea-nerven. Det e auditive system er et meget hurtigt sensorisk system. Information sendes fra øret til hjernen på mindre end 25 millisekunder! Det er lige så hurtigt som en pære, der tændes, når du trykker på kontakten!
Selvom du hører med dine ører, er det din hjerne, der giver lydene mening. Forskere bruger specielle maskiner til at se, hvilke dele af hjernen der er meget aktive på et givet tidspunkt. De kan måle ændringer i blodets egenskaber inde i hjernen – uden at åbne kraniet – mens en person lytter til musik eller endda spiller på et instrument. Blodet transporterer ilt til hjernecellerne, så de kan fungere korrekt. Når flere celler er aktive, øges blodgennemstrømningen. Denne teknik kaldes funktionel magnetisk resonansbilleddannelse. Med dette og andre værktøjer kan forskere ikke kun undersøge, hvordan vi opfatter musik, men også hvorfor musik får os til at føle følelser, og hvorfor vi husker nogle musikstykker bedre end andre.
Signaler fra ørerne behandles først af hjerneområder, der er specialiserede i lydbehandling, og især den auditive cortex, som er placeret lige under kraniet over dine ører (figur 2). Takket være den auditive cortex kan vi identificere instrumenters tonehøjde, følge rytme og melodi og høre, hvor musikken kommer fra. Ikke alle har samme evne til at behandle lyde. For eksempel har musikere og blinde mennesker et særligt fokus på lyde, hvilket over tid kan forårsage ændringer i den auditive cortex. Bemærk, at hvis du ser og ikke kun lytter til en koncert, forbinder din hjerne også det, du hører, med det, du ser. Prøv dette: Når du fokuserer på et instrument i et band, kan du høre det tydeligere på baggrund af spor som dets unikke klangfarve, dets placering i rummet og ændringer i lyden, der matcher musikerens bevægelser.
Musik har evnen til at fremkalde stærke følelser [2]. Nogle stykker gør dig glad, mens andre får tårerne til at trille. Men hvordan kan en række lyde fremkalde sådanne følelser? En teori er, at musik og det gælder også for sprog.
Hvad er sammenhængen mellem statistisk læring, forventninger og følelser? Som vi sagde, har du en tendens til at gætte, hvad der kommer næste gang, når du hører en sætning eller et nyt stykke musik. Afhængigt af om din gæt er rigtig, forkert eller forsinket, vil du opleve glæde, kedsomhed, spænding eller uvished. Lad os først tage et eksempel fra sproget: at høre “rødt sukker” kan lyde mere overraskende og foruroligende end “hvidt sukker”, fordi det ikke er et velkendt mønster. Forestil dig nu, at sangeren pludselig synger falsk under koncerten: Det føles typisk ubehageligt, delvis fordi tonen er uventet og ikke hører til den række af toner, du er vant til [3]! I din hjerne er to regioner – amygdala og præfrontal cortex – særligt involveret i at behandle forventninger og håndtere følelser (figur 2). Det viser sig, at de er i tæt kommunikation med den auditive cortex!
Følelsesrelaterede hjerneområder er også forbundet med dele af hjernen, der styrer kropsfunktioner som hjertefrekvens, vejrtrækning og fordøjelse. Dette hjælper med at forklare, hvordan følelser kan have stærke effekter på kroppen. Du kan selv eksperimentere med det: Tag et stopur og mål din hjertefrekvens. Lyt derefter til et stykke musik, der gør dig trist, og mål din hjertefrekvens igen. Er der en forskel? Trist musik kan nogle gange sænke din hjertefrekvens og endda udtørre din hud! Når du næste gang lytter til trist musik, skal du desuden huske, hvordan du havde det før – mange mennesker har en tendens til at lytte til trist musik, når de er triste. Omvendt lytter folk, når de har lyst til at danse med venner, normalt til hurtig, rytmisk musik. Dine følelser og musikvalg hænger tæt sammen!
Du har sikkert bemærket, at du kan huske en sang eller et stykke musik efter at have hørt det blot et par gange. Forskere er stadig ved at finde ud af, hvordan melodier læres og lagres i hjernen, men man mener, at en region kaldet hippocampus spiller en central rolle i denne proces (figur 2). For eksempel kan en pianist nogle gange spille omkring tusind toner i minuttet og huske dem alle udenad! Hjernen klarer sandsynligvis dette ved at udnytte de regelmæssige mønstre, vi nævnte tidligere (f.eks. gentagne rytmer eller toneseekvenser). Da du ikke kan huske alt, vælger du det, der synes mest vigtigt for dig. Tænk over dette: Du husker sandsynligvis melodien bedre end de nøjagtige instrumenter, der spiller med. Forskning viser også, at ting, der er dybt følelsesladede, skræmmende, glade eller overraskende, huskes bedst [4]. Musik fremkalder stærke følelser, hvilket måske kan forklare, hvorfor vi kan huske så mange sange. Dette viser også, at de hjerneområder, der er involveret i følelser og hukommelse, arbejder tæt sammen.
I hjernen hos de musikere, du lytter til, aktiveres yderligere områder [5]. Når musikere spiller på et instrument, bevæger og koordinerer de forskellige muskler i arme og krop, hvilket involverer flere hjerneområder, såsom motorisk cortex og lillehjernen (figur 3). De bevægelser, de udfører på deres instrumenter, såsom at klimpre på guitarstrenge, skaber de berømte luftvibrationer, der når dit trommehinde! Disse bevægelser kan også involvere følesansen og den somatosensoriske cortex, når en guitarist f.eks. lægger fingrene på strengene. Desuden bruger musikere synssansen, når de læser et nodeark, hvilket aktiverer den visuelle cortex (figur 3). Musikere stoler på det, de læser på noderne, og det, de hører, for at justere deres efterfølgende bevægelser, og dette illustrerer behovet for, at de visuelle, auditive og motoriske systemer arbejder sammen. Forskere forstår endnu ikke fuldt ud, hvordan forskellige hjerneområder kommunikerer. En teori er , at grupper af neuroner i et område kan affyre sammen i rytme og på denne måde aktivere grupper af neuroner i et andet område.
Under en koncert skaber musikere lyde – luftvibrationer, der omdannes i dine ører til elektriske signaler, hjernens sprog. I et stykke musik danner disse lyde ofte mønstre, der menes at skabe forventninger, udløse følelser og hjælpe os med at huske melodier. At lytte til musik er en kompleks proces, der involverer mange hjerneområder, der arbejder sammen, ligesom de musikere, der spiller! Derfor hjælper det forskerne med at få en dybere forståelse af, hvordan hjernen fungerer, at studere, hvordan mennesker behandler musik.
Note: En enkelt lyd i musik. Noter kombineres for at skabe sange eller musikstykker.
Lyd: Vibrationer, der bevæger sig gennem luften – men også gennem vand eller faste genstande – og kan opfanges af specielle celler hos dyr.
Frekvens: Hvor hurtigt noget vibrerer. En lyds frekvens bestemmer dens tonehøjde – hvor høj eller lav du opfatter den.
Opfatte: Hvordan du fortolker information fra dine sanser. Hvis en fløjte for eksempel spiller en lyd, opfatter du blandt andet tonens tonehøjde og lydstyrke.
Auditivt system: Det sensoriske system, der er ansvarligt for din evne til at høre. Det består af celler i dine ører og hjerne, der behandler lyde.
Forventning: Hvad du tror, der vil ske næste gang. Hvis du for eksempel ser mange skyer på himlen, forventer du måske, at det snart vil regne.
Musikalsk mønster: En bestemt organisering af toner. Hvis du for eksempel klapper to gange og derefter knipser med fingrene en gang, danner det et musikalsk mønster, når det gentages.
Statistisk læring: Din hjernes måde at finde mønstre på, uden at du bemærker det, f.eks. at lære, hvad der kommer næste i en sætning eller en sang, bare ved at høre folk tale eller synge.
[1] Hudspeth, A. J., og Corey, D. P. 1977. Følsomhed, polaritet og ændring i ledningsevne i reaktionen fra hvirveldyrs hårceller på kontrollerede mekaniske stimuli. Proc. Natl. Acad. Sci. 74:2407–11. doi: 10.1073/pnas.74.6.2407
[2] Koelsch, S. 2014. Hjernekorrelater af musikfremkaldte følelser. Nat. Rev. Neurosci. 15:170–80. doi: 10.1038/nrn3666
[3] Meyer, L. B. 1956. Emotion and Meaning in Music. Chicago, IL: University of Chicago Press.
[4] Dolan, R. J. 2002. Emotion, cognition, and behavior. Science 298:1191–4. doi: 10.1126/science.1076358
[5] Zatorre, R., Chen, J., og Penhune, V. 2007. When the brain plays music: auditory–motor interactions in music perception and production. Nat. Rev. Neurosci. 8:547–58. doi: 10.1038/nrn2152
Mennesker har lavet musik i titusinder af år. Men hvad sker der i din hjerne, når du lytter til dit yndlingsband eller din yndlingsmusiker? I denne artikel følger du lydens rejse fra ørerne til hjernen, hvor forskellige områder arbejder sammen, mens du lytter til musik. Musik involverer mange hjernefunktioner, såsom lydbehandling, hukommelse, følelser og bevægelse. Du vil også opdage, at hjernen kan lære at genkende velkendte mønstre i musik, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvorfor musik kan gøre os glade, triste eller endda ophidsede. Til sidst vil du udforske, hvad der sker i musikeres hjerner, når de spiller på deres instrumenter.
…
Kunstig intelligens (AI) systemer bliver ofte rost for deres imponerende præstationer inden for en lang række opgaver. Men mange af disse succeser skjuler et fælles problem: AI tager ofte genveje. I stedet for virkelig at lære, hvordan man udfører en opgave, bemærker den måske bare enkle mønstre i de eksempler, den har fået. For eksempel kan en AI, der er trænet til at genkende dyr på fotos, stole på baggrunden i stedet for selve dyret. Nogle gange kan disse genveje føre til alvorlige fejl, såsom en diagnose fr , der er baseret på hospitalsmærker i stedet for patientdata. Disse fejl opstår selv i avancerede systemer, der er trænet på millioner af eksempler. At forstå, hvordan og hvorfor AI tager genveje, kan hjælpe forskere med at designe bedre træningsmetoder og undgå skjulte fejl. For at gøre AI mere sikker og pålidelig skal vi hjælpe den med at udvikle en reel forståelse af opgaven – ikke bare gætte ud fra mønstre, der har fungeret tidligere.
…
Er du nogensinde faldet og slået hovedet, mens du legede? Følte du dig lidt svimmel og havde ondt i hovedet? Hvis ja, kan du have fået en hjernerystelse! Hjernerystelser kan ske hvor som helst. De kan ske under sport, når du leger med dine venner eller endda når du cykler med dine forældre. Det kan være svært at vide, om du har fået en hjernerystelse. Mange børn og forældre er ikke sikre på, hvad de skal gøre, hvis nogen får en hjernerystelse. Læger og forskere ved, at det hjælper dig med at komme dig hurtigere, hvis du gør det rigtige efter en hjernerystelse. Denne artikel forklarer, hvad en hjernerystelse er. Den hjælper dig med at se, om du eller en ven har fået en hjernerystelse, og fortæller dig, hvad du skal gøre, hvis du nogensinde får en hjernerystelse.
…
Hjertet er en meget vigtig muskel, der arbejder uafbrudt for at pumpe blod og levere vigtige næringsstoffer og ilt til alle dele af kroppen. Denne artikel ser på, hvordan hjertet fungerer normalt, og hvad der sker, når det fungerer unormalt, som det er tilfældet med en tilstand kaldet atrieflimren (AF). AF er en almindelig tilstand, der opstår, når hjertet slår uregelmæssigt og ude af takt. AF kan øge en persons risiko for at udvikle alvorlige problemer som hjertesvigt eller slagtilfælde. Denne artikel ser også på, hvordan AF kan diagnosticeres, hvad der forårsager AF, og de forskellige måder, det kan behandles på.
…