Kako ljudski mozak razlikuje muziku i govor

Nauka 30. maj 202414:07 0 komentara
Roman Budnikov / Panthermedia / Profimedia / ilustracija

Bezbroj puta dnevno, nesvjesno, naši uši prepoznaju i muziku i govor. Naši mozgovi nam pomažu da razlikujemo hit ljeta od priče koju nam priča prijatelj.

Sada je tim naučnika mapirao kako ovaj proces funkcioniše, što bi moglo dovesti do novih opcija liječenja koje bi pomogle pacijentima s afazijom da povrate sposobnost govora. Nalazi su detaljno opisani u studiji objavljenoj 28. maja u časopisu PLOS Biology.

“Iako su muzika i govor različiti na mnogo načina, od tonaliteta do zvučne teksture, naši rezultati pokazuju da slušni sistem koristi izuzetno jednostavne akustične parametre za razlikovanje muzike i govora,” izjavio je koautor studije i kognitivni psiholog sa New York Univerziteta, Andrew Chang.

Mjerenje zvuka

Naučnici imaju dobar uvid u to kako mjeriti brzinu audio signala koristeći jedinicu mjere zvanu Hertz (Hz). Veći broj Hz znači veći broj pojava–ili ciklusa–po sekundi. Osoba obično hoda brzinom od 1,5 do 2 koraka po sekundi, ili 1,5 do 2 Hz. Pjesma Stevie Wondera “Superstition” ima otprilike 1,6 Hz. U poređenju s tim, govor je otprilike dva do tri puta brži, na 4 do 5 Hz, prenosi Popular Science.

Jačina zvuka pjesme tokom vremena – ili modulacija amplitude – prilično je stabilna na 1 do 2 Hz. Ljudski govor ima modulaciju amplitude od 4 do 5 Hz, što znači da se njegova jačina zvuka često mijenja.

Iako su muzika i govor svuda oko nas sve vrijeme, naučnici još uvijek nemaju jasno razumijevanje kako naš slušni sistem može tako lako i automatski prepoznati zvuk kao govor ili muziku.

Prepoznavanje glasova u kakofoniji

U ovoj studiji, tim je proveo seriju od četiri eksperimenta. Više od 300 učesnika slušalo je niz audio segmenata sintetizovane muzike i zvuka nalik govoru. Klipovi su imali različite amplitude, brzine modulacije i pravilnosti. Međutim, audio klipovi su omogućili uhu i mozgu da detektuju samo jačinu i brzinu, a učesnicima je rečeno da su zvuci muzika ili govor maskirani bukom.

Tim je tražio od učesnika da ocijene da li su ovi dvosmisleni zvučni klipovi zvučali više kao muzika ili govor. Zatim su posmatrali i analizirali obrazac učesnika koji su određivali da li stotine zvučnih klipova zvuče kao govor ili muzika. Prema timu, to je poput auditivne verzije “viđenja lica u oblacima.” Ako postoji određena karakteristika u zvučnom talasu koja se podudara s onim što slušalac percipira kao muziku ili govor, čak i klip bijelog šuma može zvučati kao muzika ili govor.

Tim je otkrio da naš slušni sistem koristi jednostavne i osnovne akustične parametre za razlikovanje govora i muzike. Za učesnike, klipovi sa sporijim ritmom manjim od 2 Hz i pravilnijom modulacijom amplitude zvučali su kao muzika. Klipovi s većom brzinom od otprilike 4 Hz i nepravilnijom modulacijom amplitude više su ličili na govor.

“Generalno, sporiji i ujednačeni zvučni klipovi buke zvuče više kao muzika, dok brži i nepravilniji klipovi zvuče više kao govor,” rekao je Chang.

Buduće primjene

Razumijevanje kako ljudski mozak može razlikovati govor i muziku može koristiti onima s afazijom, poremećajem govora koji pogađa više od milion Amerikanaca. Afazija obično nastaje nakon moždanog udara ili traumatske povrede mozga, ali se može desiti i tokom privremenih problema poput migrene.

Prema timu, jedan obećavajući pristup je melodijska intonaciona terapija. Ova metoda trenira ljude s afazijom da pjevaju ono što žele reći. To radi koristeći njihove netaknute “muzičke mehanizme” da zaobiđu oštećene mehanizme govora. Razumijevanje šta čini govor i muziku sličnim i različitim moglo bi pomoći u dizajniranju efikasnijih programa rehabilitacije.

Kakvo je tvoje mišljenje o ovome?

Budi prvi koji će ostaviti komentar!