Результаты исследования, проведенного группой психологов и специалистов по искусственному интеллекту из Университета Южной Калифорнии, были представлены на проходившей в конце октября в Ницце (Франция) международной конференции ACM Multimedia 2019.
Исследователи провели серию экспериментов с участием более сотни добровольцев. Люди прослушивали отобранные учеными музыкальные отрывки, а те наблюдали, как на ту или иную музыку реагирует их организм. Затем искусственный интеллект на основании собранных данных выстраивал алгоритмы, позволяющие определить, на какие именно характеристики музыкальных произведений люди реагируют в наибольшей степени. В общей сложности проверке подверглись 74 характеристики.
Так, например, в ходе одного из экспериментов 40 волонтеров слушали грустные и веселые музыкальные отрывки, находясь при этом в магнитно-резонансном томографе, что позволило в режиме реального времени следить за тем, какие отделы мозга возбуждаются в ответ. Во время другого эксперимента 60 человек слушали разную по характеру музыку в наушниках, в то время как приборы фиксировали изменение их сердечного ритма и проводимости кожи. Участникам этого эксперимента нужно было также оценить по шкале от 1 до 10 интенсивность своих эмоций при прослушивании того или иного отрывка, а также указать, каков был характер этих чувств — испытывали ли они скорее грусть или радость.
В итоге исследователи пришли к выводу, что музыка наиболее сильно воздействует на два участка слуховой коры мозга — верхнюю височную извилину и извилину Гешля. Особенно активно эти участки мозга реагируют на такую характеристику, как сила и чистота ритма (например, в ответ на очень ритмичную композицию «Bad Romance», которую исполняет Леди Гага, извилина Гешля «светится и пульсирует, как рождественская елка», отмечают исследователи).
Верхняя височная извилина и извилина Гешля также активизируются в ситуации, когда происходит изменение динамики музыкального отрывка — меняется громкость, ритм, тембр или вводятся новые инструменты. То есть если произведение очень громкое на всем протяжении, оно не так мощно воздействует на слушателей, как то, в котором все время меняется сила звука, пояснили авторы исследования. В качестве примера они приводят очень громкий рок в стиле блэк-метал и композицию «Нирваны» «Smells Like Teen Spirit», в которой постоянно происходят переходы от тихой части к более громкой и обратно.
Увеличение электропроводимости кожи и активизация потовых желез связаны с введением в музыкальную композицию новых инструментов и с началом музыкального крещендо, выяснили исследователи. При этом чем больше инструментов участвует в исполнении произведения, тем сильнее реакция слушателей. Ученые планируют в дальнейшем, основываясь на полученных результатах, разработать рекомендации по использованию музыки при лечении депрессии и повышенной тревожности, для облегчения состояния при хронической боли, различных тяжелых заболеваниях и деменции.
