Нейрофизиология танца

По материалам статьи в журнале “В мире науки” №10 за 2008 год:

“Нейрофизиология танца” Стивена Брауна и Лоренца Парсонса.

Подбор информации: Кузин Максим.

Основные положения

            Танец представляет собой фундаментальную форму самовыражения людей, которая, вероятно, развивалась совместно с музыкой как способ рождения ритма.

            Танец требует специализированных навыков, обеспечиваемых мозгом. Одна область мозга отображает положение тела, помогая направлять наши движения в пространстве, другая обеспечивает синхронизацию, позволяя нам двигаться под музыку.

            Музыкальный ритм захватывает нас, и мы неосознанно начинаем постукивать ногой – так проявляется наша инстинктивная склонность к танцу. Это становится возможным благодаря тому, что определенные подкоровые области мозга обмениваются информацией, минующей высшие слуховые области.

Введение

            Наше чувство ритма столь естественно, что большинство из нас воспринимают его как нечто само собой разумеющееся: услышав музыку, мы начинаем неосознанно постукивать ногой или совершать некоторые движения, сами того не замечая. Однако каково бы ни было предназначение данного инстинкта, он представляет собой нечто новое в эволюции. Ни у млекопитающих, ни у каких-либо других представителей царства животных ничего подобного не наблюдается. Мы оказываемся подсознательно захваченными ритмом, и такая способность лежит в основе танца – сплава движения, ритма и жестов. Танец сопровождается большей синхронизацией в группе людей, чем какая-либо другая человеческая деятельность; он требует такой степени координации между людьми во времени и пространстве, которая не возникает практически ни в каком социальном контексте. Несмотря на то, что танец представляет собой фундаментальную форму самовыражения людей, нейрофизиологи уделяли ему очень мало внимания. Однако недавно ученые провели первые томографические исследования -  как профессиональных танцоров, так и любителей.

Были поставлены принципиальные вопросы:

• как танцоры ориентируются в пространстве;
• как они выбирают темп своих шагов;
• как люди обучаются сложным последовательностям движений, образующим фигуры танца?

            Для ответов на эти вопросы было проведено томографическое исследование танцевальных движений – сканирование мозга пяти мужчин и стольких же женщин с помощью томографа, который регистрирует изменение мозгового кровотока, возникающие как следствие активности мозга.

Полученные результаты позволяют составить некоторое представление о сложнейшей мозговой координации, требующейся для выполнения даже самых простых танцевальных движений.

Поймать ритм

            В упрощенном виде область мозга, называемая задней теменной корой (ближе к задней стороне мозга), переводит зрительную информацию в двигательные команды и посылает сигналы вперед к областям, ответственным за планирование движений – в премоторную кору и дополнительную моторную область. Далее сформированные команды передаются в первичную моторную кору, которая генерирует нервные импульсы, идущие в спинной мозг и затем к мышцам, заставляя их сокращаться (см. рисунок 1).

            В то же самое время сенсорные органы в самих мышцах обеспечивают обратную связь с мозгом, информируя его о точном расположении частей тела в пространстве с помощью сигналов, идущих по нервным волокнам через спинной мозг к коре больших полушарий. Подкоровые структуры – мозжечок на задней стороне мозга и базальные ганглии в его глубине – также помогают корректировать двигательные команды на основе сенсорной обратной связи и обеспечивает точность производимых движений. Способны ли эти механизмы обеспечить грациозность движений, остается пока неясным.

            Во время танца восприятие пространства преимущественно кинестетическое – вы ощущаете положение своего туловища и конечностей в любой момент времени, даже если ваши глаза закрыты, что становится возможным благодаря сенсорным образованиям в мышцах. Эти органы передают в мозг информацию об угле поворота в каждом суставе, о натяжении каждой мышцы, и на этой основе мозг создает отчетливое представление о положении тела и его частей.

            Предварительные результаты исследований подтвердили гипотезу, согласно которой определенная область мозжечка служит своего рода дирижером, наблюдающим за информацией от различных областей мозга и помогающим согласовывать выполняемые действия. Мозжечок в целом выступает как нейронный метроном: он получает множество сенсорных входов от слуховой, зрительной и соматосенсорной кортикальных систем (это необходимо для того, чтобы можно было подстраивать движения к разнообразным сигналам, от звуков до зрительных стимулов и прикосновений), и содержит сенсомоторное отображение всего тела.

Рисунок 1 – Движущие части мозга

            Согласно второй гипотезе при неосознанном подчинении ритму слуховая информация попадает непосредственно в мозжечок, минуя высшие уровни – слуховые области коры больших полушарий.

Вы полагаете, что умеете танцевать?

            Когда мы наблюдаем и разучиваем танцевальные движения, то вовлекаются и другие области мозга. Исследователи из Лондонского университетского колледжа изучили вопрос, активируются ли определенные области мозга, когда люди наблюдают выполнение другими исполнителями танцевальных движений, которыми они сами владеют.

            Исследователи обнаружили, что наличие собственного опыта у испытуемых оказывало сильное влияние на активацию премоторной коры: активность в ней повышалась лишь в тех случаях, когда участники эксперимента наблюдали за танцем, который они сами могли исполнить. Данный факт объясняет другая работа. Ученые выявили: когда люди следят за простыми действиями, в премоторной коре включаются области, участвующие в выполнении данных движений, что свидетельствует о том, что мы мысленно повторяем то, что видим, и это наверняка помогает разучивать и понимать новые движения. В настоящее время исследователи изучают, насколько велико для человека значение подобной мысленной имитации.

            Далее сравнивалась активность в мозге исполнителей танца мужского и женского пола, в то время как те наблюдали видеозаписи, на которых либо танцоры, либо танцовщицы выполняли движения, встречающиеся соответственно только в мужских или женских партиях. И снова наибольший уровень активности в мозге встречается в тех случаях, когда мужчины видели мужские движения, а женщины -  женские.

            Способность мысленно воспроизводить движения абсолютно необходима для обучения двигательным навыкам. В 2006 году исследователи занялись вопросом, усиливается ли активность в областях, ответственных за мысленную имитацию, непосредственно в момент обучения. На протяжении нескольких недель исследователи проводили еженедельное томографическое исследование мозга танцоров, которые разучивали последовательность движений современного танца. Во время сканирования их мозга испытуемые смотрели пятисекундные клипы, в которых были показаны те движения, которые они осваивали, либо совершенно иные. После каждого фрагмента участники оценивали, насколько хорошо, по их мнению, они смогли бы выполнить те движения, которые видели. Оказалось, что активность в премоторной коре действительно соотносилась с оценками самих испытуемых того, смогли бы они выполнить данный фрагмент танца.

            Оба исследования подчеркивают тот факт, что обучение сложной последовательности движений активирует помимо моторной системы мозга, управляющей сокращением мышц, также и систему двигательного планирования, которая несет информацию о способности выполнить каждое конкретное движение. Чем лучше человек освоил некоторое движение, тем легче ему вообразить себе, что он будет ощущать при его выполнении, и, вероятно, тем легче становится его исполнить на практике.

Рисунок 2 – Хореография в голове

            Проведенные исследования показывают, что способность проиграть в уме последовательность танцевальных движений не основывается на одном лишь зрении, а в равной степени является также и кинестетической. Истинное освоение движения требует ощущения своих мышц – двигательного образа, который формируется в областях мозга, ответственных за планирование движения.

Выводы

• Мозжечок в мозге человека выступает как нейронный метроном.
• При неосознанном подчинении ритму слуховая информация попадает непосредственно в мозжечок, минуя высшие уровни – слуховые области коры больших полушарий.
• Мы мысленно повторяем то, что видим, и это наверняка помогает разучивать и понимать новые движения.
• Наибольший уровень активности в мозге встречается в тех случаях, когда мужчины видели мужские танцевальные движения, а женщины -  женские (движения были одинаковыми).
• Способность мысленно воспроизводить движения абсолютно необходима для обучения двигательным навыкам.
• Чем лучше человек освоил некоторое движение, тем легче ему вообразить себе, что он будет ощущать при его выполнении, и, вероятно, тем легче становится его исполнить на практике.
• Истинное освоение движения требует ощущения своих мышц.