Серия «Под микроскопом: наука для всех»

83

Почему нам нравятся песни и как мозг угадывает мелодии1

Серия Под микроскопом: наука для всех

Вспомните свой самый любимый трек, от которого по спине бегут мурашки, а внутри все переворачивается от радости или легкой светлой грусти. Давно известно, что в такие моменты, особенно на эмоциональных пиках песни, наш мозг щедро окатывает нас дофамином, и совершенно неважно, что именно звучит в наушниках: жесткий металл, танцевальная поп-музыка или симфонии Баха. Но что конкретно в эту секунду происходит в нашей голове на уровне клеток и почему набор звуков имеет над нами такую власть?

Почему нам нравятся песни и как мозг угадывает мелодии

Команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Франциско решила разобраться в этом вопросе и наткнулась на удивительный механизм. Оказывается, за нашу реакцию на мелодии отвечает отдельная, узкоспециализированная группа клеток.

Изучать работающий человеческий мозг напрямую, задача крайне сложная. Ученым представилась редкая возможность: они проводили тесты с пациентами с тяжелой формой эпилепсии, которым перед нейрохирургической операцией временно вживили электроды прямо в слуховую кору. Пока люди находились в палатах, им давали слушать пару сотен различных отрывков из западной музыки, а также обычную разговорную английскую речь. В это время исследователи внимательно следили, какие именно участки мозга активируются.

Выяснилось, что за восприятие мелодий отвечают три разные группы нейронов. Первые две работают как опытные настройщики: одна группа считывает высоту конкретных нот, а вторая улавливает интервалы между ними. Ничего экстраординарного в этом нет, так как эти же самые клетки трудятся и тогда, когда мы просто слушаем чью-то речь. Вся магия крылась в третьей группе.

В нашем мозге обнаружились клетки, которые реагируют исключительно на музыку. Они полностью игнорируют человеческие разговоры, шум машин за окном, лай собак или завывание ветра. Их главная и единственная задача — постоянно анализировать то, что вы уже услышали в песне, и пытаться угадать, какая нота прозвучит следующей.

Ведущий автор исследования Нараян Санкаран, который в прошлом сам занимался музыкой, объясняет привлекательность классных треков именно работой этих «клеток-предсказателей». Фокус в том, что отдельные звуки сами по себе не вызывают у нас бури эмоций, так как мозг воспринимает общий контекст. Когда мелодия слишком простая и предсказуемая, вроде монотонной гаммы, этим нейронам становится откровенно скучно, и они почти не подают сигналов. Но как только композитор вплетает в гармонию неожиданный аккорд или делает нестандартный переход, ломая шаблон, музыкальные нейроны начинают буквально искрить от активности. Выходит, что талантливые музыканты это неосознанные нейрохакеры, которые умело играют с нашими ожиданиями, создавая идеальный баланс напряжения и расслабления.

Тут возникает логичный вопрос о том, зачем эволюции вообще понадобилось создавать отдельный музыкальный сопроцессор в нашей голове. Точного и стопроцентного ответа наука пока не дает, но популярна версия, что язык и музыка когда-то развивались из одного протоязыка. Санкаран предполагает, что нашим предкам для выживания было критически важно уметь находить мельчайшие закономерности в окружающем хаосе звуков. А музыка просто стала эдаким приятным бонусом, способом получать огромное удовольствие от процесса тренировки мозга на поиск этих самых закономерностей.

Правда, исследователи делают одну очень важную оговорку. Поскольку в эксперименте использовалась только традиционная западная музыка, мы пока не знаем, как поведут себя эти нейроны у людей, выросших в совершенно другой музыкальной культуре. Наша внутренняя нейросеть обучается предсказывать звуки на основе того опыта, который мы впитываем с самого детства, поэтому у жителей разных уголков планеты этот механизм может работать со своими нюансами.

В будущем эти открытия хотят пустить в сугубо практическое русло. Если ученые до конца поймут, как мелодии дергают за ниточки системы поощрения в мозге, музыку можно будет использовать как полноценный медицинский инструмент: например, для снятия сильной тревожности, терапии посттравматического синдрома или улучшения работы мозга.

Показать полностью 1
19

Почему умные люди иногда несут откровенную чушь

Серия Под микроскопом: наука для всех

Наверняка у каждого из нас есть такой знакомый, который может виртуозно писать сложнейший код, собирать двигатели с закрытыми глазами или иметь пару высших образований, но в какой-то момент открывает рот и начинает рассуждать о геополитике, вирусологии или воспитании детей. И ты стоишь, слушаешь эти безумные теории и пытаешься понять, как в одном человеке уживается блестящий интеллект и такая дремучая некомпетентность.

Почему умные люди иногда несут откровенную чушь

В научном мире есть классический и очень показательный пример на эту тему. Был такой химик Лайнус Полинг, абсолютная легенда, дважды лауреат Нобелевской премии и один из отцов квантовой химии. Казалось бы, авторитет непререкаемый, но на старости лет Полинг решил, что он заодно и великий медик. Он начал на полном серьезе продвигать идею, что лошадиные дозы витамина С способны лечить всё подряд, от банальной простуды до тяжелых онкологических заболеваний. Настоящие врачи тогда просто хватались за голову, потому что никаких реальных доказательств этому не было, а подобные советы от авторитетного человека были откровенно опасны.

В философии для такого поведения есть специальный термин, который можно перевести как «выход за пределы компетенции», но суть явления очень проста. Это ситуация, когда человек добился реальных высот в одной сфере и внезапно решил, что теперь он автоматически стал экспертом вообще во всем. Знаете, как технологические миллиардеры, которые заработали состояние на IT, вдруг начинают раздавать советы мировым лидерам о том, как решать сложнейшие исторические конфликты. Или как выдающийся математик почему-то становится уверен, что знание сложных формул делает его гуру в вопросах общественного здравоохранения.

Проблема кроется в том, что по-настоящему успешные люди с годами обрастают своеобразной интеллектуальной гордыней. Они привыкают быть самыми умными в комнате, привыкают, что к их мнению всегда прислушиваются. Им начинает казаться, что их острый ум — это такой универсальный прожектор, который осветит любую темную пещеру. Они забывают старое правило: лев, который безраздельно царит в своей родной саванне, в чужих джунглях выглядит просто как заблудившийся турист.

Справедливости ради нужно сказать, что некоторые навыки действительно переносятся из профессии в профессию. Умение анализировать большие объемы информации, проверять факты, критически мыслить и выстраивать логические цепочки — это отличный багаж. Да и сами дисциплины часто пересекаются, ведь толковому биологу будет объективно проще разобраться в базовой медицине, а философу — в социологии. Но даже самое крутое умение работать с данными не делает человека профессионалом в чужой сложной теме.

В реальной жизни такое поведение успешных людей дико раздражает. Мало что вызывает такое желание закатить глаза, как ситуация, когда кто-то самоуверенно влезает в твою профессиональную область и начинает учить тебя работать, просто потому что он большой начальник или добился успеха в чем-то совершенно другом.

Как не попасть в эту ловушку собственного интеллекта? Рецепт довольно простой, хотя и бьет по эго. В первую очередь нужно чаще включать внутреннюю скромность и честно признаваться себе, где заканчиваются твои реальные знания. А во-вторых, не бояться снова стать новичком. Для человека, который привык годами раздавать указания и быть непререкаемым авторитетом, невероятно сложно подойти к другому специалисту и сказать: «Слушай, я в этом вообще ничего не понимаю, объясни мне». Но это единственный адекватный путь развития. Чем больше ты знаешь, тем лучше должен осознавать границы своего незнания, а крутая карьера в одной области — это точно не повод считать себя истиной в последней инстанции во всех остальных.

Показать полностью 1
15

Тёмная сторона популярности

Серия Под микроскопом: наука для всех

Казалось бы, о чем сейчас мечтает каждый второй? Стать успешным блогером, топовым инфлюенсером или стримером. Набрать миллион подписчиков, рубить деньги на рекламе, купаться в обожании фанатов и больше никогда не работать «на дядю». Звучит красиво, однако недавно ученые из Нью-Йоркского университета решили копнуть глубже и выяснили, что достижение этой заветной цифры совсем не финал истории успеха, а часто лишь начало настоящего психологического ада.

Тёмная сторона популярности

Обычно принято думать: набрал базу фанатов и всё, можно расслабиться, жизнь удалась. Ученые же доказали, что огромная аудитория часто становится тяжелым бременем. Исследователи провели десятки долгих интервью с по-настоящему успешными ребятами, топовыми блогерами из соцсетей. Оказалось, что большинство из них попадают в ловушку токсичной зависимости от своей же аудитории.

Как только человек становится популярным, он начинает маниакально зависеть от лайков, просмотров и комментов. А поскольку соцсетями правят бездушные и постоянно меняющиеся алгоритмы, твой успех от тебя как будто больше не зависит. Вчера пост залетел на миллион, а сегодня новый набрал жалкие 10 тысяч. В интервью авторы описывали свои чувства от таких провалов довольно жутко: «я как будто попадаю в камеру отчаяния» или «чувствую себя скомканным куском бумаги». Возникает парадокс: у человека есть всё, о чем он мечтал, но единственное, чего он хочет по-настоящему — всё бросить, удалить аккаунт и уйти в закат.

К счастью, не все заканчивают выгоранием. Ученые заметили, что в профессии остаются те, кто вырабатывает три простых защитных механизма.

Во-первых, они физически дистанцируются. Например, берут за правило не открывать комментарии первые сутки после публикации. А некоторые вообще просят друзей или жен/мужей чистить личку от откровенного хейта, чтобы не травмировать психику.

Во-вторых, они учатся обезличивать критику. Написали гадость? Это не значит, что ты бездарность. Просто у какого-то Васи в интернете был плохой день, или он поругался с мамой и решил выместить злобу на тебе.

Ну и в-третьих, они возвращаются к истокам. Перестают гнаться за вирусными трендами в угоду алгоритмам и снова начинают делать то, что считают крутым сами. Когда фокус смещается с «лишь бы всем понравилось» на «я сделал качественную вещь», становится сильно легче.

Те, кто осваивает эти правила, приходят к здоровой связи с аудиторией. Они по-прежнему любят своих фанатов, но философски относятся к просадкам в просмотрах: ну да, алгоритм поменялся, это просто издержки бизнеса, а не конец света.

Так что в следующий раз, когда увидите, как какой-нибудь успешный блогер сверкает идеальной улыбкой из кадра, вспомните это исследование. Погоня за бесконечным ростом цифр — это тяжелое испытание для психики.

Может, ну его, этот миллион подписчиков? Спокойный сон как-то дороже. 😇

Кому интересно больше деталей: cсылка на оригинальную статью об исследовании (англ.).

Показать полностью 1
92

Искусство зародилось не в Европе

Серия Под микроскопом: наука для всех

Забудьте всё, что вам рассказывали на уроках истории про то, что искусство зародилось в пещерах Европы. Ученые нашли кое-что покруче на другом конце света.

Искусство зародилось не в Европе

На индонезийском острове в одной из пещер обнаружили наскальный рисунок, трафарет человеческой руки. И ему почти 68 тысяч лет! Это официально самое древнее искусство на планете, созданное человеком разумным. Оно появилось за тысячелетия до того, как наши предки вообще успели добраться до Европы. И не нужно возражений о том, что это совсем не искусство — Малевич с вами не согласился бы :)

Как ученые поняли, сколько лет этому рисунку? Обычным способом датировать саму краску нельзя, потому что в ней нет органики. Поэтому ученые пошли другим путем: они изучили минеральный налет, который за тысячи лет натек поверх рисунка. В воде, которая капает в пещерах, есть крошечные следы урана. Со временем он распадается с очень четкой скоростью, работая как природные "атомные часы". Именно по этому верхнему слою и вычислили возраст.

Самое интересное — это сам отпечаток. Пальцы на нем неестественно вытянутые и заостренные, больше похожие на звериные когти. Древний художник явно искривил руку или подправил трафарет специально. Археологи думают, что это могла быть эдакая метка "для своих", знак принадлежности к определенному племени или древняя традиция связывать человека и животных.

Эта находка доказывает, что наши предки были куда круче, чем мы думали. Чтобы добраться до этого индонезийского острова 68 тысяч лет назад, им пришлось пересекать открытый океан! То есть люди того времени не просто пытались выжить, они строили лодки, планировали сложные маршруты и при этом находили время на творчество (а ты до сих пор жалуешься, что у тебя ни на что не хватает времени? :)).

Кстати, на этой стене рисовали не только тогда. Рядом нашли еще один отпечаток, которому около 33 тысяч лет, а поверх — рисунки фермеров, сделанные всего 4 тысячи лет назад. Получается, эта пещера была своеобразным "местом силы" или эдакой исторической художественной галереей для кучи разных культур на протяжении десятков тысяч лет.

Источник в оригинале (англ.): https://www.zmescience.com/science/news-science/handprint-indonesia-oldest-art/

Показать полностью 1
116

Как «витание в облаках» прокачивает ваш мозг

Серия Под микроскопом: наука для всех

Что, если то, чему нас учили о концентрации, не совсем правда? Мы гоним прочь посторонние мысли, боремся с «блужданием ума» и корим себя за каждую минуту, когда внимание ускользает от задачи. Но что, если эти самые минуты — не сбой системы, а её секретная фича, включение особого режима работы? Последние научные данные говорят: именно когда вы «витаете в облаках», ваш мозг может учиться тому, чему не научится при полном фокусе.

Ученые давно знают, что мы проводим в этом состоянии (его называют «ментальным блужданием») от 30 до 50% времени бодрствования. И традиционно его считали врагом №1 для учебы. Пропустил объяснение учителя, потому что витал в облаках — получил двойку. Логично? Да. Но новое исследование венгерских нейробиологов ломает эту логику. Оказывается, для одного конкретного типа обучения ментальное блуждание не просто не мешает, а является суперсилой.

Учиться, не замечая этого

Представьте, что вам показывают быструю последовательность стрелок (вверх, влево, вниз и т.д.), и вам нужно как можно быстрее жать соответствующую кнопку. Скучновато, да? Вы просто реагируете. Но в этой последовательности есть скрытая вероятностная закономерность. Например, некоторые сочетания из трех стрелок подряд встречаются чаще, другие — реже.

Ваше сознательное внимание занято нажатием кнопок. Но ваш мозг-детектив на заднем плане начинает улавливать эти неочевидные правила. Это и есть неявное (скрытое) обучение — мы учимся, не ставя такой цели и даже не отдавая себе в этом отчета. Именно оно лежит в основе того, как мы усваиваем родной язык в детстве, начинаем чувствовать ритм новой игры или интуитивно понимаем правила поведения в новом коллективе.

И вот что выяснилось. В эксперименте, где люди выполняли как раз такую задачу со стрелками, их периодически спрашивали: «О чем вы думали только что? О задаче или витали в облаках?».

Парадоксальный результат

Угадайте, в какие моменты люди лучше всего улавливали скрытые вероятностные паттерны? Именно когда их мысли блуждали где-то далеко от стрелок и кнопок! Более того, самый мощный эффект наблюдался, когда это блуждание было спонтанным (мысли уплыли сами), а не намеренным (я специально начал думать о пицце). Получается, мозг сам знает, когда ему нужно ненадолго «уйти в офлайн» для обработки данных.

В это же время, что характерно, страдала точность нажатий — люди чаще ошибались. Мозг как бы перераспределял ресурсы: «Сознание, ты жми на кнопки как попало, а я тут важные статистические расчеты провожу».

Но и это не все. Ученые снимали электроэнцефалограмму (ЭЭГ) участников. И обнаружили удивительную нейронную подпись этого полезного «отключения».

Режим «сна наяву»

Когда люди начинали витать в облаках, а их скрытое обучение работало на полную, в мозге усиливались медленные волны — дельта- и тета-ритмы. Это те самые ритмы, которые характерны для первых стадий сна и состояний глубокого отдыха.

Получается картина-пазл: наше внимание отключается от внешнего мира, мозг переходит в режим, похожий на легкий сон, и в этом «офлайн-режиме» начинает эффективно обрабатывать фоновую информацию, выискивая в ней закономерности и структурируя полученный опыт. Мозг в это время тихонько «проводит сверку данных» на фоне.

Зачем нам это знать?

Это открытие переворачивает с ног на голову наше представление о продуктивности. Бесконечно мучить себя, пытаясь удержать 100%-ную концентрацию на скучной задаче, может быть не только мучительно, но и неэффективно. Нашему мозгу нужны эти перерывы «в никуда» для фоновой обработки сложной информации.

  • Не корите себя за «ленивые» минуты. Краткие эпизоды ментального блуждания после усвоения нового материала могут быть частью процесса обучения, а не его срывом.

  • Монотонная практика работает. Это открытие заставляет по-новому взглянуть на рутинную практику. Когда вы долго и нудно решаете однотипные примеры или повторяете гаммы, сознание устает и начинает блуждать. И как раз в этот момент может включиться фоновое, неявное усвоение навыка.

  • Иногда лучше «отпустить». Если вы застряли на сложной проблеме, попытки сильнее сконцентрироваться могут только навредить. Прогулка, мытье посуды или просто минута, глядя в окно, — это не прокрастинация. Это включение того самого режима, который может найти неочевидные связи.

Так что в следующий раз, когда поймаете себя на том, что смотрите в окно, а не в учебник, не спешите себя одергивать. Возможно, прямо сейчас ваш мозг, как суперкомпьютер, обрабатывает фоновые данные и учится чему-то важному, пока вы просто думаете о космосе. Главное — вовремя вернуться.

Оригинальная статья об исследовании и его результатах (англ.)

Показать полностью 4
62

Сладкий сюрприз с астероида Бенну

Серия Под микроскопом: наука для всех

Возможно, некоторые помнят тот самый астероид Бенну, с которого в 2020 году станция OSIRIS-REx умудрилась стащить немного космической пыли и камней. Ну так вот, пока все гадали, могла ли жизнь прилететь к нам «извне», ученые разбирали этот инопланетный подарок по молекулам. И буквально на днях они нашли в нём то, чего так не хватало для полного комплекта — сахар. Да-да, самый обычный сахар, который есть в каждой нашей клетке.

Что уже было в «посылке с Бенну»

Когда капсула с образцами наконец приземлилась в 2023 году, учёные разослали крохотные крупицы по самым продвинутым лабораториям мира. И понеслось: сначала там обнаружили воду и углерод, потом — целую россыпь органических молекул, аминокислоты, формальдегид и пр. Картина складывалась эпичная, но неполная. Для того чтобы построить молекулы, хранящие информацию, нужен особый «клей» — сахар. В РНК это рибоза, в ДНК — дезоксирибоза. И его-то как раз и не хватало.

Как нашли «сладкий» секрет

Команда японского учёного Ёсихоро Фурукавы взяла щепотку грунта с Бенну, буквально растёрла его в пыль, обработала кислотой и водой, а потом прогнала через суперчувствительный анализатор — газовый хроматограф-масс-спектрометр. И вуаля! В образце чётко проступила сигнатура рибозы — того самого сахара, который составляет основу РНК. Заодно «всплыли» и другие сахара: ликсоза, ксилоза, арабиноза, глюкоза и галактоза. А вот дезоксирибозы для ДНК, что интересно, не нашлось.

Почему это взрывная новость?

Во-первых, теперь у нас на руках полный набор «ингредиентов для супа жизни» из одного источника — астероида. Это серьёзный аргумент в пользу теории, что всё необходимое для старта биологических процессов могло быть доставлено на молодую Землю такими же космическими курьерами.

Во-вторых, это здорово поддерживает так называемую «гипотезу мира РНК». Согласно ей, самые первые живые системы на нашей планете были основаны не на ДНК, а на более простой молекуле РНК, которая умела и информацию хранить, и реакции катализировать. То, что на Бенну нашли именно рибозу (для РНК), но не нашли дезоксирибозу (для ДНК), очень в эту теорию укладывается.

«Это блестящий результат, — говорит Сара Расселл из Музея естественной истории в Лондоне, тоже изучающая образцы Бенну. — Не хватало только сахара, и вот он! Теперь мы знаем, что все компоненты РНК могут быть в примитивных астероидах».

Космическая кухня

Учёные предполагают, что сахара могли образоваться в солёных водоёмах внутри родительского тела Бенну — более крупного астероида, от которого он когда-то откололся. Там были подходящие условия: жидкость, тепло и куча химических реакций с формальдегидом.

«Мы уже находили в образцах соли, — отмечает Расселл. — Это намёк на то, что на прародителе Бенну когда-то были солёные лужи. Идеальные природные лаборатории для создания сложной органики».

Такие же «лужи» сейчас подозревают на спутнике Сатурна Энцеладе и карликовой планете Церера. Так что, возможно, «стройматериалы» для жизни разбросаны по всей Солнечной системе.

А не земная ли это «подстава»?

Раньше сахара уже находили в метеоритах, упавших на Землю. Но всегда оставался вопрос: а не попали ли они туда уже здесь, от нашей биосферы? Теперь, когда рибозу обнаружили в образце, взятом прямо в космосе и доставленном в стерильных условиях, сомнений почти не остаётся. Это аутентичный космический продукт.

Так что, похоже, астероиды действительно могли быть теми самыми вселенскими поставщиками, которые завезли на нашу планету ключевые компоненты для самого удивительного эксперимента — жизни. Осталось только понять, как эти детали собрались воедино и запустили процесс. Но это уже совсем другая история.

Показать полностью 5
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества