Неожиданность повысила удовольствие от прослушивания музыки
Канадские ученые с помощью фМРТ-эксперимента показали, что музыкальные произведения способны вызывать «ошибку предсказанной награды» — активность прилежащего ядра, которая возникает, когда получение вознаграждения оказывается для человека неожиданным. Для этого ученые использовали хоралы Баха, которые с разной вероятностью кончались либо гармонично, либо в диссонансе. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Прогнозирование событий — один из важнейших факторов эффективного обучения. К примеру, ребенок, который услышал от родителей, что на улице холодно и нужно надеть теплую одежду, поймет, что они были правы, как только окажется на улице — и начнет связывать холодную погоду с необходимостью носить теплые вещи. С другой стороны, в случае, если на улице не так холодно, он также поймет, что и теплую одежду надевать необязательно, и от каких факторов это может зависеть (к примеру, отсутствия ветра). Концептуальная система ребенка выстроится таким образом, что он сможет эффективно определять комфортную для себя температуру и в будущем научится одеваться по погоде.
Также прогнозирование важно и в рамках работы системы вознаграждения: получение вознаграждения без его ожидания и отсутствие его ожидаемого получения регулируют работу системы вознаграждения по-разному. Проверить, как ожидаемое получение вознаграждения влияет на субъективное восприятие музыки решили канадские ученые под руководством Роберта Заторре (Robert Zatorre) из Университета Макгилла.
Система вознаграждения тесно связана с обучением с подкреплением таким образом, что успешное обучение приводит к получению награды, а ошибка — к получению наказания. Оценить реакцию на получение вознаграждения в сравнении с ожиданием (также такая реакция известна как «ошибка предсказанной награды» или reward prediction error) можно, изучив активность прилежащего ядра — структуры мозга, которая получает проекции дофаминергических нейронов.
В своем эксперименте авторы работы просили добровольцев (всего в исследовании поучаствовали 23 человека) выбирать синий и желтый цвета. После этого с одинаковой вероятностью включался хорал Баха определенно тембра. Через несколько секунд участникам предлагалось выбрать направление — право или лево — после чего с определенной вероятностью звучало либо гармоничное окончание произведения, либо окончание в диссонансе (каждая нота была ниже или выше оригинала). Поведенческий тест, проведенный до начала фМРТ-эксперимента, показал, что больше участники предпочитают гармоничные окончания произведений.
Ученые выяснили, что неожиданно приятные для участников окончания произведений (то есть те, которые появляются с вероятностью, не соответствующей той, которую они ожидали) активируют прилежащее ядро сильнее. Более того, повышенная активация прилежащего ядра в этой ситуации приводила к тому, что участники стали лучше выбирать те цвета и направления, которые приводили к появлению гармоничного окончания музыкальных произведений.
Авторы работы пришли к выводу, что музыка как стимул, влияющий на систему вознаграждения головного мозга, работает таким же образом, как и другие, биологические стимулы: к примеру, еда, вода и секс. В будущем это исследование может помочь подробнее изучить роль эстетического удовольствия в процессе не только работы системы вознаграждения, но и связанного с ним обучения с подкреплением, и даже разработать специальные терапевтические и педагогические методики.
Лаборатория Роберта Заторре часто проводит исследования влияния музыки на человеческое восприятие. В частности, недавнее исследование, проведенное с участием ученого, показало, что удовольствие от прослушивания музыки может быть изменено фармакологической регуляцией нейромедиатора дофамина.
Елизавета Ивтушок
Эти данные важны для понимания эволюции коммуникации и речи
Исследовательницы из Великобритании изучили, насколько хорошо люди понимают жесты других гоминид. Они создали онлайн-игру, в которой люди смотрели видео с распространенными жестами шимпанзе и бонобо и выбирали возможное значение этих жестов из предложенных вариантов. Анализ данных 5656 участников показал, что люди хорошо распознают обезьяньи жесты. Эти результаты важны для понимания эволюции коммуникации и речи. Исследование опубликовано в PLOS Biology. Человеческий язык нужен не только затем, чтобы передавать информацию, но и чтобы передавать смысл. Мы используем язык преднамеренно, в отличие от вокализаций других животных, которые нередко являются просто реакцией на какой-то определенный стимул вроде близости хищника или пищи — и не важно, есть вокруг сородичи, или нет. Мы можем выбирать, говорить или не говорить что-то, как и когда это делать. Однако, по мнению ученых, было бы ошибкой полагать, что такая сложная форма коммуникации появилась у человека ни с того ни с сего. Все остальные гоминиды — орангутаны, гориллы, шимпанзе и бонобо — говорить как люди не могут, но используют звуки и жесты примерно схожим образом. Они также ориентируются на адресата и перестают демонстрировать жест, когда другая обезьяна делает то, что от нее хотят. Сейчас идентифицировано более 80 жестов гоминид, часть из которых у разных видов — общие. Люди, несмотря на близкое родство с шимпанзе и бонобо, жесты обезьян использовать, судя по всему, перестали. Но, возможно, мы просто слишком замаскировали это: тот факт, что мы жестикулируем ничуть не меньше в совершенно разных контекстах, может усложнять поиск нужных жестов в нашем репертуаре. Также недавнее исследование показало, что дети, которые еще не умеют говорить, могут использовать около 50 жестов из репертуара обезьян. Возможно, жесты других гоминид все еще доступны нам — хотя бы отчасти. Исследовательницы из Лаборатории диких умов (Wild Minds Lab) Сент-Эндрюсского Университета Кирсти Грэхэм (Kirsty Graham) и Кэтрин Хобейтер (Catherine Hobaiter) с помощью компьютерной игры проверили, как люди понимают самые распространенные жесты шимпанзе (Pan troglodytes) и бонобо (Pan paniscus). Ученые проанализировали данные 5656 участников, которые посмотрели 20 коротких видео, где обезьяна показывает какой-либо жест, и выбрали значение этого жеста из четырех предложенных вариантов. Участников случайным образом разделили на две группы: одна смотрела только видео с жестами, другая видела также краткое описание контекста — всего по одной строке. Каждое видео сопровождалось простой иллюстрацией жеста, которая помогала понять, что происходит на видео (неопытный зритель не всегда определяет это с первого раза) — примеры таких иллюстраций можно посмотреть здесь. Всего было 40 видео с жестами шимпанзе и бонобо, и каждая группа увидела по 20. Исследователи выбрали 10 наиболее распространенных типов жестов, значение которых было уже известно как у шимпанзе, так и у бонобо. У большинства (13 штук) жестов было одно значение, а у 4 типов жестов шимпанзе и 3 типов жестов бонобо — несколько. Исследователи определили главное (более частое) и дополнительное значение — оба эти значения предлагались среди вариантов. Так, например, жест «сильный громкий скрежет» (на видео обезьяна чешет себе бок) используется для инициирования груминга, в то время как «встряхивание объекта» (на видео обезьяна трясет ветви деревьев) — как для груминга, так и для совокупления. https://youtu.be/PWujWiRNV-A Бонобо трясет ветку дерева — такой жест обезьяны обычно используют как призыв к совокуплению Видео с разными жестами можно посмотреть на ютуб-канале Great Ape Dictionary, там есть большой плейлист с примерами жестов бонобо. А можно попробовать испытать себя и пройти ту самую игру, где нужно угадывать значения жестов — доступ к ней открыт, а данные не собираются (игра на английском). Участники исследования правильно распознавали значение жестов более чем в 50 процентах случаев — и такой результат нельзя объяснить случайным угадыванием (тогда процент был бы около 25). Если участникам предлагали краткое описание к видео, они чуть лучше распознавали жесты — но разница была совсем небольшой. Так, значение жеста «поднятие руки» участники определили верно почти в 90 процентах случаев: у шимпанзе он означает просьбу еды, а у бонобо — просьбу о грумминге, реже — просьбу нести его. Еще три жеста, включая «демонстрацию гениталий», которая у обоих видов означает призыв к сексу или к тому, чтобы быть дружелюбным, участники верно поняли в 75 процентах случаев. Единственным жестом, значение которого люди понять не смогли, было то самое «встряхивание объекта». Его основное значение и у шимпанзе, и у бонобо действительно неочевидное — приглашение к сексу; еще иногда шимпанзе используют его как сигнал «отойди от меня», а бонобо — как просьбу о грумминге. Возможно, нам просто хватает ума и сходства с другими приматами, чтобы понять, что они хотят сказать. Однако авторы полагают, что способность понимать жесты гоминид могла достаться нам от наших предков, которые их использовали. Тогда эти жесты могут быть частью эволюционно древнего общего словаря приматов — что очень вероятно в контексте формирования человеческой речи. Впрочем, и вокальные сигналы нечеловеческих приматов не так уж примитивны и могут рассказать нам что-то о формировании человеческой речи. А еще обезьяны могут учиться друг у друга новым формам вокализации или даже жестов.