Odkrycia neurologi kognitywnej dotyczące słuchu absolutnego

Ostatnia aktualizacja 28 lipca 2022

Ostatnie odkrycia neurologi kognitywnej dotyczące słuchu absolutnego (AP – Absolute Pitch).

Absolute Pitch (AP), czyli słuch absolutny jest umiejętnością identyfikowania lub odtwarzania dźwięków bez korzystania z zewnętrznego odniesienia czyli dźwięku wzorcowego. Pozwala on muzykom szybko nazwać dowolny słyszalny dźwięk/nutę za pomocą informacji w ich pamięci długotrwałej. Nie jest to schorzenie i nie jest związane to z przewagą społeczną czy ewolucyjną, jest wytworem mózgu, jego struktury i zdolności. Chociaż AP jest rzadkie w populacji, to ma duże znaczenie dla psychologów i neurologów. Za pomocą doświadczeń oceniają wpływ takich czynników jak genetyka czy środowisko.

AKTUALNE KONCEPCJE DOTYCZĄCE SŁUCHU ABSOLUTNEGO

Zdolność AP jest funkcją neuropoznawczą, u niektórych osób cechą genetyczną, która uaktywnia się pod wpływem wczesnego kształcenia muzycznego pozwalając im mapować tony muzycznego języka.¹ Oznacza to, że są one w stanie umieścić etykiety (takie jak B-dur lub Dis-dur) do miejsc i częstotliwości, które słyszą. To dzięki funkcjom neuronów muzycy posiadający słuch absolutny mogą kategoryzować liczne indywidualne dźwięki, z których każdy ma swoiste cechy i właściwości i każdy dźwięk jest absolutnie różny od innych. W przeciwieństwie do innych funkcji poznawczych, takich jak pamięć czy lingwistyka, AP jest rzadką umiejętność, z przewagą 1 na 10.000 przypadków.²

To świadczy o wyjątkowości słuchu absolutnego, jest on uważany przez wielu za szczyt zdolności muzycznych, a przez innych (często tych, którzy go mają ) za uciążliwość. Sam dźwięk składa się z dwóch elementów, wysokości i barwy. Barwa odpowiada pewnym odstępom w skali muzycznej, czyli każdy ton na przestrzeni jednej oktawy ma określoną barwę. Drugi element, wysokość, odnosi się do różnic oktawy każdej konkretnej barwy. Na przykład, w środku C na fortepianie nazwane “4” odpowiada wysokości barwy, C. Przy jednej oktawie wysokość ulega zmianie, natomiast barwa pozostaje taka sama. Posiadacze słuchu absolutnego robią błędy w oktawie (nie rozpoznają zmian wysokości), dlatego ich zdolność mogłaby być nazwana barwą absolutną. Istnieją dwa typy prawdziwego AP w odniesieniu do identyfikacji i powielania dźwięku. Choć wydają się podobne można je rozróżnić. Identyfikacja dźwięku przez wysłuchanie i sklasyfikowanie (zwykle określoną etykietą C lub Do) została nazwana pasywnym AP. Powielanie słyszanego konkretnego dźwięku przez śpiewanie czy nucenie został nazwany AP aktywnym. Muzycy z pasywnym AS mogą usłyszeć dźwięk fortepianu i sklasyfikować go jako A, czy usłyszeć dźwięk tykania zegara i określić go na Es-dur. Muzycy z AP aktywnym, jeśli się ich o to poprosi mogą zaśpiewać dźwięk np. B-dur. Te dwa rodzaje słuchu absolutnego nie całkowicie się pokrywają. Nie wszyscy posiadacze AP biernego będą mogli zaśpiewać lub zanucić określoną nutę; jednak muzycy z bardzo aktywnym AP będą mieli również bierne AP. W jednym z badań wykazano, że tylko 92% posiadaczy AP których testowano, może głosowo wytwarzać sygnał bez żadnego odniesienia.³ AP jest zazwyczaj postrzegany jako kombinacja pamięci tonu i etykietowania dźwięku, dwuskładnikowy model AP zdefiniował to Daniel Levitin. Rzeczywiście jest możliwe, że każdy ma pamięć tonów, jeśli słyszymy dany dźwięk nie wiedząc czego to jest dźwięk wiemy, że już go słyszeliśmy i nie jest dla nas nowy. Innym przykładem jest to, że nie zapominamy szczególnych dźwięków, nie budzimy się pewnego dnia z niemożnością zaśpiewania czy zabuczenia dźwięku wykonywanego dotychczas np. Fis-dur.

Natomiast etykietowanie dźwięków jest możliwe tylko dla muzyków ze słuchem absolutnym. Jest to taka cecha, która oddziela takich ludzi od większej reszty społeczeństwa. Są oni w stanie oznaczyć dźwięki które słyszą. Jednak warto zauważyć, że cechy nazwane „oznaczaniem tonów” czy „etykietowaniem” nie muszą być werbalne. Muzycy będący analfabetami muzycznymi czyli nie znający zapisu nutowego, mogą również posiadać słuch absolutny, zapytani odtworzą dźwięk za pomocą konkretnego instrumentu.⁴ Dlatego koncepcja „etykietowania dźwięku” jest naprawdę tylko skrótowym sposobem na określenie muzyka z AP, potrzebna jest asocjacja składników pamięci – coś co skojarzy każdy konkretny dźwięk. Sugeruje to, że związki z pamięcią jak zapamiętywanie nazw (jak wykazano u większości artystów z AP) mogą mieć powiązanie z barwą, nazwą solmizacyjną lub nazwami jak „Fred” czy „Ethel”.⁵ Choć są muzycy z AP, większość z nas ma RP (Relative Pitch) czyli słuch relatywny. Podczas gdy zdolność AP skupia się na poszczególnych tonach, RP jest oparty na dwóch lub większej liczbie tonów w stosunku do siebie nawzajem. Inaczej można to wyrazić w taki sposób, że RP skupia się na różnicach i odstępach dwóch dźwięków.

Posiadacze RP są w stanie odróżnić dwa bliskie siebie tony, ale nie są w stanie oznaczyć poszczególnych dźwięków – co jest niezbędne w przypadku modelu AP określonego przez Levitina. Można to porównać do przetwarzania koloru, w którym ludzie są w stanie rozróżnić dwa różne kolory dość łatwo, ale nie są w stanie umieścić etykiet na poszczególnych odcieniach i barwach. AP i RP nie przejawiają się tak, że jeśli dana osoba nie ma słuchu absolutnego posiada słuch relatywny i odwrotnie. Zamiast tego obydwa leżą na kontinuum możliwości słuchu absolutnego. Między RP, a AP znajduje się QAP (quasi-Absolute Pitch) czyli słuch prawie absolutny, co świadczy o zmienności możliwości AP. Oznacza to, że posiadacz QAP może być w stanie zidentyfikować lub wyprodukować jedną nutę (lub kilka), takich jak B-dur dla dźwięku puzonu (od B-dur zaczyna się nuta strojenia puzonistów) i używać rozeznania interwałowego (umiejętności RP), aby określić i sklasyfikować konkretną wysokość. Innymi słowy muzycy z QAP wymagają większej ilości procesów nerwowych w celu nazwania dźwięków, niż muzycy z AP. Muzycy z QAP stosują odmienne sposoby na identyfikację dźwięku niż muzycy z AP. Podczas gdy posiadacz AP będzie korzystać z informacji o dźwięku przechowywanych w ich pamięci długotrwałej, ten z QAP skorzysta z: tonów referencyjnych, jak opisano wcześniej, w których dany dźwięk może być bardzo popularny i rozpoznawalny, a wszystkie inne dźwięki będą wypracowane dzięki odstępom czasu; ułatwienie tamburynem, którego specyficzna barwa dźwięku pozwoli muzykowi zidentyfikować ton; oraz wykorzystanie informacji harmonicznej, gdzie harmonicznie wytwarzane dźwięki umożliwią muzykowi identyfikację tonu. Muzycy z QAP mają tendencję do wykazywania dokładniejszej identyfikacji nut C, G i A, niż innych nut z powodu użycia tonów odniesienia. Ci którzy korzystają z ułatwienia za pomocą tamburynu, wykazują większą dokładność w nazewnictwie dźwięków niż muzycy ze słuchem prawie absolutnym stosujący inne strategie.⁶

U posiadacza pamięci absolutnej zakodowane dźwięki w pamięci długotrwałej, czyli pamięć dźwięków i ich związków (nazywanie/etykietowanie) nazywa się szablonem AP. Muzyk z AP będzie mieć każdy dźwięk zakodowany w tym szablonie, za pomocą którego automatycznie porówna każdą słyszaną nutę. To jest to, co pozwala muzykom ze słuchem absolutnym szybko zidentyfikować dźwięk. Mają już dźwięk i jego skojarzenie w swojej pamięci. Posiadacze RP nie mają takiego wewnętrznego szablonu. Zatem nie posiadają systemu odniesienia dla dźwięku, co uniemożliwia im szybkie zidentyfikowanie go. Zróżnicowanie możliwości AP pokazane jako zdolność QAP stwarza zmienność szablonu AP. Niektórzy muzycy z QAP będą mieć bardziej ograniczony szablon AP, gdzie tylko kilka konkretnych tonów jest zakodowanych w pamięci. To dlatego nuty C, G i A są precyzyjniej określone, te konkretne dźwięki są tymi, które są zakodowane w szablonie. “Luki” w szablonie AP (tony, które nie są kodowane) często mogą być wypełnione przez zasądzony RP (rozpoznanie interwałowe) do identyfikacji dźwięku, jednak używa więcej procesów nerwowych i mniej automatycznie niż muzyk z AP. Muzycy z QAP którzy korzystają z tamburyna lub strategii harmonicznej mieliby inny szablon AP, mają zakodowane tony w pamięci, ale wymagają specyficznych dźwięków by je aktywować. Wraz z wiekiem danej osoby Szablon AP może przesunąć się nawet o pół tonu, powodując że percepcja tonu może być różna od rzeczywistości.

OSTATNIE BADANIA W ZAKRESIE SŁUCHU ABSOLUTNEGO

Badania wykazały, że AP jest wytworem czynników dziedzicznych w połączeniu z treningiem muzycznym od najmłodszych lat.⁷ Sugeruje się, że istnieje pewien “okres wrażliwości” w rozwoju dziecka, że jeśli jest poddane będzie ekspozycji muzycznej, będzie bardziej prawdopodobne, że uzyska AP. Jedno z badań na zawodowych muzykach wykazało, że 40% z nich, którzy rozpoczęli szkolenie muzyczne przed wiekiem 4 lat rozwinęło u siebie AP. Dla porównania, tylko 4% rozwinęło u siebie AP rozpoczynając trening pomiędzy wiekiem 9-12 lat i 2,7% u osób, które rozpoczęły po 12 roku życia. Pokazuje to, że wczesne szkolenie pozwala na większy rozwój słuchu absolutnego. Z osób, które rozpoczęły edukację muzyczną przed 4 rokiem życia tylko 40% rozwinęło u siebie słuch absolutny. Jest to spowodowane naturą szkolenia. Większość szkoleń muzycznych opiera się na słuchu relatywnym, czyli uczy relacji pomiędzy nutami, a nie specyfiki swoistych dźwięków. Wczesna nauka wymaga ekspozycji na mapowanie tonów na ich etykietach. W młodym wieku, muzycy powinni uczyć się etykietowania poszczególnych tonów. Rodzaj instrumentu na którym muzyk się uczy także wpływa na rozwój AP. Jeśli instrument nie ma stałych dźwięków, tak jak skrzypce czy gitara, które nie zawsze można identycznie nastroić, mogą być trudniejsze do zakodowania stałe tony w Szablonie AP. Inne badania mówią o „teorii nieuczenia”, stwierdzającej, że wszyscy rodzimy się z możliwością rozwinięcia u siebie słuchu absolutnego, jednak z powodu wyżej wymienionych czynników tracimy tą możliwość. Ponieważ niektórzy ludzie nadal rozwijają AP pomimo tych czynników, należy pamiętać, że na wczesnym etapie nauki trzeba uwzględnić wszystkie możliwe odchylenia w populacji.

Zagadnienie dotyczące przetwarzania i rozpoznawania dźwięków przez mózg oceniano na różne sposoby. Mózg osób z AP, wykazał pewne różnice w porównaniu z mózgami wykwalifikowanych muzyków bez AP. W 1995 roku Gottfried Schlaug wykazał, że muzycy z AP mają asymetrię w objętości między prawą i lewą strukturą mózgową Planum Temporale (znajduje się w skroni), a konkretnie asymetrię lewostronną co pokazał rezonans magnetyczny.⁸ Naukowcy uważają, że Planum Temporale jest istotne dla neurobiologicznych podstaw Szablonu AP, jednak jego dokładna funkcja nie jest jeszcze znana, pozostaje pole do dalszych badań w celu ustalenia biologii tego obszaru skroni. W płatach czołowych leży prawa kora przed-czołowa, która jest ważna do monitorowania informacji o dźwiękach (łącznie z etykietami tonów) w pamięci roboczej. Innymi słowy indeksuje „aktualizacje” „systemu pamięci” człowieka. Obszar ten jest aktywowany u osób nie posiadających AP, sygnały, które zawierają informację o dźwięku są aktualizowane w pamięci, gdy dźwięk jest słyszany. Muzycy z AP nie wykazują tej samej reakcji, przypuszczalnie dlatego, że informacje o tonach są już zakodowane w pamięci długotrwałej (część ich Szablonu AP), a zatem nie wymagają stałej aktualizacji. Innym obszarem w płatach czołowych, który odpowiada wybiórczo muzykom z AP w przeciwieństwie do muzyków bez AP jest boczna część kory przedczołowej. Obszar ten jest znany jako część ustaleń oraz przechowywania elementów w pamięci skojarzonej (etykiet lub nazw związanych z dźwiękami). Aktywacja tego obszaru może zapewniać muzykom ze słuchem absolutnym powiązanie dźwięku z etykietą. Inny główny czynnik sugeruje, że rozwój AP jest uwarunkowany genetycznie.⁹ Istnieją dwa główne powody, dla których genetyka jest uważana za ważną. Pierwszym jest znaczenie rodzinnego słuchu absolutnego. Najnowsze badania wykazały, że wśród tych, którzy twierdzili, że mają AP, 48% wskazało, że miał krewnego pierwszego stopnia, który miał również AP, podczas gdy tylko 14% posiadaczy AP nie wskazało krewnego z AP.¹⁰ Znane są również istotne ustalenia dotyczące rodzeństwa, częstość powtarzalności u rodzeństwa z AP wynosi około 8-15%. Liczba ta jest podobna do innych cech, które zostały zaklasyfikowane jako dziedziczne, takie jak np. schizofrenia, z ~ 9% częstości nawrotów. Również pozostałe cechy muzyczne mogą mieć podłoże genetyczne, takie jak wrodzona amuzja, która ma wyższy współczynnik występowania u bliźniaków jednojajowych. Drugi punkt sugeruje genetykę jako dystrybutora AP wśród różnych ras. W jednym z badań studentów muzycznych, wystąpienie AP wyniosło około 47,5% u Azjatów, a tylko 9% u rasy kaukaskiej. Nastąpił pewien spór o wiarygodności tego drugiego punktu, w którym niektórzy badacze twierdzą, że nie jest to uwarunkowane genetycznie tylko ma związek z językiem którym się posługują. Głoski języków tonalnych, takich jak mandaryński i wietnamski, wykorzystują specyficzne dźwięki do oznaczenia różnych znaczeń, gdy wymawiają samogłoski (gdzie jedna samogłoska może oznaczać cztery różne rzeczy w zależności od dźwięku) są bardziej podatne na rozwój AP niż u ludzi spoza rodziny języków tonalnych ( takich jak angielski). Ludzie posługujący się tymi językami mają niezwykłą pamięć absolutną dźwięków, a to sugeruje, że językowy AP jest łatwo przenieść na muzyczny AP, co tłumaczy większą częstość występowania AP w Azji. Jednak ten argument może być nieprawidłowy, ponieważ ani Japoński, ani Koreański nie są językami tonalnymi, a w obu przypadkach odnotowuje się wysokie występowanie AP. Amerykanie pochodzenia azjatyckiego mają wyższe stopy występowania AP niż Amerykanie pochodzenia Europejskiego. Zatem predyspozycje genetyczne mogą rzeczywiście odgrywać ważną rolę w rozwoju słuchu absolutnego.

PODSUMOWANIE

Wielu uważa słuch absolutny za niesamowitą zdolność. Jednak praca z muzykiem o słuchu absolutnym może być ciężka, gdyż wychwytuje on więcej dźwięków niż muzyk nie posiadający AP. Kompozytorzy z AP nie koniecznie piszą lepszą muzykę od tych którzy go nie mają, a to nie pozwala im wspiąć się na wyższy poziom. W niektórych przypadkach słuch absolutny może być rzeczywiście kłopotem lu b przeszkodą. Automatyczność i stała świadomość oznakowania dźwięków mogą utrudniać cieszenie się muzyką. Jeden posiadacz AP stwierdził: “Nie słyszę melodii; Słyszę nazwy przechodzących dźwięków “. Niepokój i dyskomfort mogą być odczuwalne, gdy utwór jest odtwarzany z lekkim rozstrojeniem lub transponowany według innego klucza. Muzycy z AP wykonując zadania muzyczne dla posiadaczy RP (gdy słyszą interwały dźwięków) wykonują je wolniej niż inni. To dlatego, że wykorzystują swoją zdolność do określenia nuty, a następnie wykorzystują swoją wiedzę z zakresu relacji pomiędzy dźwiękami. Zatem akordy słyszane przez posiadaczy AP nie mogą być traktowane jako zgodne lub niezgodne, czy zdolne do wzbudzania emocji jak u innych słuchaczy muzyki. U muzyków z AP mogą być traktowane jako seria pojedynczych nut, które są odtwarzane jednocześnie. Słuch absolutny, choć jest rzadkim zjawiskiem, stanowi użyteczny model dla neuropoznawczych procesów w uznaniu tonów. Mimo, że ta zdolność jest uważana za elitarną, nie jest niezbędna by stać się muzykiem na najwyższym poziomie. Najnowsze badania wykazały pewne istotne zależności między genetyką i środowiskiem, a ten obszar muzykologii oferuje unikalny wgląd w funkcje mózgu.

Odnośniki

1. Zatorre R, Absolute Pitch: A model for understanding the influence of genes and development in neural and cognitive function. Nature Neuroscience 2003; 6 (7) :692-695

2. Zatorre R, Evans AC, Meyer E, Neural mechanisms underlying melodic perception and memory for pitch. J. Neurosci 1994; 14: 1908, 9-19

3. Zatorre R, Perry DW, et al, Functional anatomy of musical processing in listeners with absolute pitch and relative pitch. Proc Natl Acad Sci 1998; 95: 3172-3177

4. Levitin DJ, Rogers SE, Absolute pitch: Perceptions, coding and controversies. Trends in Cognitive Neurosciences 1994; 9 (1): 26-33

5. Levitin DJ, Absolute memory for musical pitch: evidence from production of learned melodies. Psychophysics 1994; 56 (4): 414-423

6. Wilson SJ, Lusher D. et al, The neurocognitivecomponents of pitch processing: Insights from absolute pitch Cereb Cortex 19 2009; (3): 724-732

7. Deutch D, The puzzle of Absolute Pitch. Curr Dir Psychol Sci 2002: 11: 200-204

8. Schlaug G, Janke L, et al, In vivo evidence of structural brain asymmetry in musicians. Science 1995; 267: 699-701

9. Ross DA, Gore JC, Marks LE, Absolute pitch does not depend on early musical training. Ann NY Acad Sci: 2003; (11) 999: 522-526

10. Ross DA, Gore JC, Marks LE, Absolute pitch: music and beyond. Epilepsy Behav 2005; 7 (4): 588-601