absztrakt
gondolkodtál már azon, hogy mi történik az agyadban, amikor a kedvenc dalaidra gondolsz? A legújabb kutatások feltárták az agy egy olyan területét, amely aktív, amikor zenét hallgatunk, amelyet ismerünk. Ez a zenei memória terület elkülönül az agyad azon részeitől, amelyeket arra használsz, hogy emlékezz az iskolában megtanult dolgokra, vagy az életedben bekövetkező események részleteire. Ebben a cikkben megmutatjuk, hol van az agyban a zenei memória területe, és miért van a zene memóriája gyakran ellenáll az agyi betegségeknek, amelyek memóriavesztést okoznak.
zenei memóriánk
próbáld ki ezt az egyszerű gyakorlatot: menj a zenei könyvtáradba, válassz egy dalt, és játszd le az első 3 másodpercet. Adj magadnak 1 pontot, ha sikerül legalább a következőt énekelni vagy zümmögni 5 s annak a dalnak. Tegye ezt 20 dalért. Hány pontot szereztél? Nem lennénk meglepve, ha több mint 15. Gondolj arra, amit most tettél. Könnyedén felidézte a hangmagasságot, a ritmust, és talán még a több mint 15 dal szövegét is rövid idő alatt. Ez egy csomó adat, amit sikerült megidéznie az agyából, csak így!
agyunk figyelemre méltó képességgel rendelkezik a zene emlékeinek létrehozására, tárolására és visszaszerzésére, még akkor is, ha nem vagyunk tudatában ennek. Például, ha fülbemászó dalt hall, akkor valószínűleg néhány nappal később emlékezni fog annak egyes részeire. Miután többször meghallotta, lehet, hogy kívülről tudja. Gondoljon arra, mennyi erőfeszítésre van szükség ahhoz, hogy információkat tanuljon egy tankönyvből, vagy emlékezzen az élet napi eseményeinek részleteire. Még lenyűgözőbb, hogy a zenei emlékek nagyon jól megőrződnek az amnéziában szenvedő embereknél-ez a memóriavesztés klinikai kifejezése.
népszerű Musicophilia című könyvében Dr. Oliver Sacks egy zenész és zenetudós (pl., egy szakértő, aki zenét tanul) Clive Wearing, aki a herpesz encephalitisnek nevezett pusztító agyi fertőzés után nem volt képes “egy szempillantás alatt bármi benyomását megőrizni” (, 15.fejezet). Mr. Wearing szintén képtelen volt visszaemlékezni szinte az egész múltjára, de emlékezetből tudott zeneműveket játszani a zongorán, és kórus vezetése közben szájjal hallgatta a dallamokat. Mr. Wearing esete nem egyedi-a súlyos amnéziában szenvedő nem zenészek is maradandó emlékeket mutathatnak a zenéről (, 29.fejezet). Akkor mi olyan különleges abban, hogy ezek az emberek képesek emlékezni a zenére, még akkor is, ha szinte semmi másra nem emlékeznek? Ebben a cikkben megmutatjuk, hol jelenhetnek meg a zenei emlékek az agyban, és hogyan tudnak túlélni, miközben más emlékek elvesznek.
miben különböznek a zenei emlékek a többi hosszú távú emléktől?
annak érdekében, hogy hosszú távú emlékeket (azaz személyes tapasztalatok és tudás darabjait) alakítsunk ki és nyerjünk ki, az agy több régiója együtt dolgozik egy koordinált hálózat kialakításában, amely információt továbbít az egyik agyi régióból a másikba. Például, amikor emlékszel arra, hogy nézett ki valami, amit korábban láttál, akkor a nyakszirti lebenyedet használod, amely részt vesz a látásban. Amikor eszébe jut, mire gondolt korábban, vagy azon gondolkodik, hogy valami, ami történt, hogyan történhetett másképp, akkor a frontális lebenyét használja (ami fontos a gondolkodáshoz). Amikor az idő más pillanataira emlékszel, például a saját múltadra (vagy amikor a saját jövődre gondolsz), több agyi régiót használsz, beleértve mind a temporális, mind a frontális lebenyeket . Mindezeket a különböző ábrázolásokat az agy egy meghatározott régiójában, a hippocampusnak nevezik, amely a temporális lebenyeken belül helyezkedik el, hogy emléket képezzen.
Mr. Wearing agyi fertőzése elpusztította a hippokampuszát és más közeli agyi régiókat, amnéziát okozva. A híres beteg, Henry Molaison, akit kezdőbetűi “H. M.” néven ismertek, szintén súlyos memóriavesztést szenvedett, miután az orvosok műtéti úton eltávolították a hippokampuszát és mindkét temporális lebeny csúcsát (lásd az 1.ábrát). Mr. Wearing eseteinek tanulmányozásával, H. M. és más amnéziás egyéneknél arra a következtetésre juthatunk, hogy a hippokampusz és a temporális lebeny szomszédos régiói kulcsfontosságúak a hosszú távú emlékek létrehozásához és eléréséhez.
- 1.ábra
- H. M. beteg agya a temporális lebeny műtét után. A bal oldali kép az agy külső oldalának oldalnézetét mutatja. A nyíl a temporális lebeny hegyére mutat. A jobb oldali kép H. M. agyának keresztmetszetét mutatja, abból a szempontból, hogy valaki felnéz a lábáról. A nyilak a temporális lebenyek fényes részeire mutatnak, amelyek az agyszövet eltávolítása után folyadékkal vannak feltöltve. A temporális lebenyek ezen részei nélkül H. M. nem tudott új emlékeket alkotni vagy felidézni a műtétét megelőző években történt események emlékeit. Adaptálva a Ref. engedélyével.
egy másik feltétel, amely károsítja a hippocampust és a temporális lebeny közeli régióit, a demencia—olyan szindróma, amely befolyásolja az ember memóriáját, gondolkodását és más emberekkel való interakció képességét. Demenciában szenvedő egyéneknél kognitív képességeik lassan csökkenni kezdenek. Kezdve enyhe amnézia, állapotuk fokozatosan romlik az évek során arra a pontra, ahol már nem tudnak gondoskodni magukról . A betegség előrehaladtával az agyuk egyre több károsodást mutat a temporális, frontális és más régiók hálózatában, amelyek magukról gondolkodnak .
mégis, annak ellenére, hogy mély memóriavesztés, sőt a tudás elvesztése arról, hogy kik ők, a demenciában szenvedő egyének gyakran figyelemre méltó zenei emléket mutatnak (, 29.fejezet). Zenei emlékeik valahogy túlélik a széles körben elterjedt agykárosodást, még akkor is, ha más hosszú távú emlékek nem. Lehet, hogy a zenei emlékeket valahol máshol dolgozzák fel az agyban, egy olyan területen, amely elkülönül a hosszú távú memóriában részt vevő régiók hálózatától?
a kérdés megválaszolásához a kutatók 32 egészséges fiatal felnőtt agyi válaszait rögzítették, miközben gondosan előre kiválasztott részleteket hallgattak jól ismert, nemrégiben ismert és teljesen ismeretlen zenékből . A jól ismert darabokat olyan dalok közül választották ki, amelyek a Top 10-ben voltak 1977 és 2007 között, mondókák és oldies, míg az ismeretlen dalokat az Amazon és a Pandora hallgatási szokásainak és választásainak figyelembevételével választották ki. Egy órával a résztvevők agyának beolvasása előtt kétszer hallották az ismeretlen csoport dalainak felét, így ezek a dalok alkotják a “nemrégiben ismert” csoportot.
a kutatók megfigyelték, hogy két specifikus agyi régió, az úgynevezett ventrális pre-kiegészítő motoros terület és a caudalis anterior cingulate gyrus, szignifikánsan aktívabbak voltak, amikor a résztvevők jól ismert dalokat hallottak, mint a közelmúltban ismert vagy ismeretlen dalok. Ezek az agyi régiók piros színnel jelennek meg a 2.ábra felső sorában. Ezenkívül egy számítógép pontosan meg tudta jósolni, hogy egy adott dal jól ismert, nemrégiben ismert vagy ismeretlen-e, csak az agyi aktivitás mintáinak elemzésével ezekben a régiókban. Összességében a tanulmány eredményei egy “zenei memória területet” (MMA) tárnak fel, amely lehetővé teszi számunkra, hogy emlékezzünk kedvenc dalainkra. Fontos, hogy ez az MMA elkülönül a hippocampustól és a temporális lebenytől, amelyekről tudjuk, hogy szükségesek a hosszú távú memória működéséhez.
- 2.ábra
- a “zenei memória területe” és annak Alzheimer-kórral (AD) szembeni ellenállása. Ez az ábra az agyat úgy mutatja, mintha középen levágták volna, elválasztva a bal oldalt a jobb felétől. Minden sor az agy bal oldalának képét mutatja belülről (balra) és kívülről (jobbra). A felső sorban a “zenei memória területe” (MMA) piros színnel jelenik meg; az agy jobb oldalán ugyanazon a helyen is jelen van, amelyet ez az ábra nem mutat. A második, harmadik és negyedik sorban az MMA fehér vagy fekete szegéllyel jelenik meg (közelebbről meg kell nézni). A második, harmadik és negyedik sor az AD betegek agyának három különböző károsodását mutatja: agy zsugorodás, csökkent glükóz (cukor) felvétel és ragadós felhalmozódás. A kár mértékét a jobb oldali színes skálán láthatja, a kék jelöli a legkevesebb kárt, a zöld jelzi a károkat, a narancssárga pedig a legtöbb kárt. Más agyi régiókhoz képest az MMA mutatja a legkisebb károsodást a zsugorodás és a glükózhiány miatt (kékkel jelölve). Adaptálva a Ref. engedélyével.
miért lehet megőrizni a zenei memóriát az Alzheimer-kórban (AD) szenvedő betegeknél?
most, hogy azonosítottuk az MMA-t, nézzük meg közelebbről, mi történik az AD-vel rendelkező emberek agyában. Az AD a demencia leggyakoribb formája, és leggyakrabban a nagyszülők korához közeli embereket érinti. Az AD-ben szenvedő emberek kezdik elveszíteni az emlékeiket arról, hogy kik ők, hol voltak és mit tettek. A betegség későbbi szakaszaiban elveszítik beszédképességüket, egyszerű mindennapi feladatokat végeznek, megtervezik, megoldják a problémákat, jól kommunikálnak más emberekkel. Más szavakkal, az AD túlmutat az amnézián, befolyásolja érzéseiket és tudásukat arról, hogy kik ők, és végül életük minden aspektusát .
Az AD diagnosztizálása érdekében az orvosok több tünetet keresnek az agyban. Ezek közé tartozik :
-
(I) az agy zsugorodása, mert az agysejtek elhalnak;
-
(II) az agysejtek elpusztulását okozó ragacsos (amiloid plakkok) felhalmozódásának növekedése; és
-
(III) a glükóz (azaz a cukor) felvételének csökkenése, ami azt jelenti, hogy az agy nem fogyaszt elegendő cukrot a megfelelő működéshez.
a zsugorodott agyi régiók kereséséhez az orvosok mágneses rezonancia képalkotásnak (MRI) nevezett technikát alkalmaznak az agy szkennelésére. Az agy azon részeinek megtekintéséhez, amelyek ragadós felhalmozódással rendelkeznek és/vagy nem kapnak elegendő cukrot, az orvosok egy másik technikát, az úgynevezett pozitron emissziós tomográfiát (PET) használnak az agy szkennelésére. Ha többet szeretne megtudni az AD-ről és annak diagnózisáról, nézze meg a Ref. .
ezzel elérkeztünk a 2.ábra második, harmadik és negyedik sorához. Miután azonosították az MMA-t egészséges fiatal felnőtteknél (felső sor), a kutatók MRI-t és PET-vizsgálatokat végeztek 20 AD-ben szenvedő személyen, akik nem rendelkeztek zenei képzéssel . Megállapították, hogy az MMA a legalacsonyabb zsugorodást mutatta, és még mindig elegendő cukrot kapott a megfelelő működéshez (második és harmadik sor, 2.ábra). Sajnos a temporális lebenyek és a hosszú távú memóriában és az önismeretben részt vevő agyi régiók hálózata nem olyan szerencsés. Ezek a régiók nem képesek elegendő cukrot fogyasztani, és zsugorodástól szenvednek. Ha az AD károsítja ezeket a régiókat és megkíméli az MMA-t, akkor van értelme, hogy a zenei emlékek fennmaradnak, míg más hosszú távú emlékek, valamint az érzéseid és a tudás arról, hogy ki vagy, elvesznek.
érdekes módon az MMA-ban a ragadós felhalmozódás mennyisége nem volt szignifikánsan alacsonyabb, mint az agy más részein (negyedik sor, 2 .ábra). Az AD progressziója általában a ragadós felhalmozódásból származik 
csökkent cukorfelvétel zsugorodás az egész agyban, a ragadós felhalmozódás néha még észrevehető memóriavesztés előtt is megjelenik . Ezért a kutatók úgy érveltek, hogy az MMA valójában nem degenerálódik olyan gyorsan, mint a temporális lebenyek és a hosszú távú memóriában részt vevő egyéb régiók. Valójában az MMA jól megőrződött az AD során , és az utolsó agyi régiók között degenerálódik, még akkor is, ha az AD elpusztította az agy legtöbb más részét.
következtetés
az MMA azonosítása fontos tudományos bizonyíték, amely megmagyarázza, hogy a zenei emlékek miért maradnak fenn akkor is, ha az amnézia és a demencia beállt. Amint azt Dr. Sacks leírta, azok a személyek, akik elvesztették hosszú távú emlékeiket, úgy tűnhet, hogy megragadtak a jelenben, elveszítették a magukról szóló ismeretekhez való hozzáférést, de lenyűgözhetnek minket a zene emlékeivel. Ha a zenei emlékek túlélik a hippokampusz és a temporális, frontális és más agyi régiók hálózatának károsodását, akkor ezeknek az emlékeknek különbözniük kell a többi hosszú távú emléktől. Ez megmagyarázza, hogy Dr. Sacks miért volt képes szemtanúja “néma, elszigetelt, zavaros egyéneknek, akik melegednek a zenére, felismerik, hogy ismerősek, és elkezdenek énekelni és kötődni” (29.fejezet), és támogatja a zene furcsa, mégis varázslatos erejét az életünkben.
összeférhetetlenségi nyilatkozat
a szerzők kijelentik, hogy a kutatást olyan kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolatok hiányában végezték, amelyek potenciális összeférhetetlenségnek tekinthetők.
Köszönetnyilvánítás
hatalmas köszönetet mondunk Dr. Robert Knightnak. Szeretnénk köszönetet mondani Keith Johnsonnak, Rafael Nadalnak és a BNP Paribas Open 2016-nak is, hogy inspirálták a cikk konceptualizálását.
Sacks, O. 2008. Musicophilia: mesék a zenéről és az agyról. New York: Vintage Könyvek.
Jagust, W. 2014. Apa képes időutazásra … de nagyapa nem! Elöl. Fiatal Elmék 2: 18. doi: 10.3389 / frym.2014.00018