Введение

Форма умственного воображения. Слуховое воображение – это форма умственного воображения, используемая для организации и анализа звуков при отсутствии внешнего слухового стимула. Эта форма воображения подразделяется на несколько слуховых модальностей, таких как вербальное воображение или музыкальное воображение. Эта модальность умственного воображения отличается от других сенсорных образов, например, моторного воображения или визуального воображения. Яркость и детализация слухового воображения могут варьироваться у разных людей в зависимости от их опыта и состояния мозга. В ходе исследований, направленных на понимание слухового воображения, поведенческие нейробиологи обнаружили, что слуховые образы, возникающие в сознании испытуемых, генерируются в реальном времени и содержат достаточно точную информацию о количественных слуховых характеристиках, а также мелодических и гармонических соотношениях. Эти исследования получили подтверждение и признание благодаря появлению позитронно-эмиссионной томографии и фМРТ, которые позволяют подтвердить физиологическую и психологическую взаимосвязь.

Темпо

Точность темпа в слуховом образе обычно снижается при воспроизведении по памяти; однако, субъективное восприятие темпа сохраняется стабильным. При изучении слуховых представлений испытуемых, их ощущение темпа обычно отклоняется не более чем на 8% от исходного темпа песни, которую испытуемый слышал в прошлом. Это было продемонстрировано в экспериментах, где испытуемых просили сравнивать высоту тона двух слов в песне. Например, люди могут мысленно пропеть "Jingle Bells" и определить, есть ли разница в высоте тона между словами "Snow" и "Sleigh". Эксперименты показали, что сравнение высоты тона двух слов занимает больше времени, если интервал между ними больше. Следовательно, темповая структура мелодии сохраняется в слуховом образе. Однако, если человек имеет музыкальное образование, его слуховые представления о темпе становятся более гибкими.

Степень

Люди сохраняют относительно чёткий слуховой образ деталей высоты тона, который можно улучшить с помощью музыкального образования. Однако развитие способности формировать слуховой образ с абсолютным слухом – то есть умения определять ноту на слух – зависит от музыкального обучения в детстве и генетических факторов. Люди способны улучшить способность различать высоту тона, но не улучшить способность обнаруживать её. Исследования слухового образа высоты тона показали, что время реакции уменьшается при оценке двух высоких тонов по сравнению с оценкой двух низких.

Громкость

Из множества аспектов звука громкость является характеристикой слуховых образов, которая чаще всего теряется или искажается. Это заметно, когда люди пытаются представить себе песню, и в слуховом воображении практически отсутствует динамика громкости. Согласно Питту и Кроудеру, кодирование громкости в наши слуховые образы показало слабую связь с какими-либо физиологическими нейронными факторами. Другие ученые, такие как Интонс Петерсон, полагают, что кодирование громкости в наших слуховых образах все же происходит, и если это так, то, вероятнее всего, оно осуществляется в моторной коре головного мозга.

Устная

Слуховые образы, возникающие из текстов песен или слов, обычно также рассматриваются как часть внутренней речи. Когда люди представляют свой голос или голоса других, это считается внутренней речью, однако некоторые исследователи утверждают, что это отсутствие самоконтроля при речи. Обычно это относится к воображению речи, которое может возникать при попытке вспомнить, что кто-то сказал, или звучание его голоса, которое может быть вызвано как добровольно, так и непроизвольно. Слуховое вербальное воображение считается полезным для тренировки и организации мыслей, которые человек хотел бы выразить лично. Например, при подготовке к выступлению или разучивании своей партии в песне.

Восприятие

Было проведено исследование с целью изучения нейронных представлений, возникающих при воображении и восприятии звуков, с использованием магнитно-резонансной томографии. В ходе исследования, с помощью унивариантного и многовариантного анализа, были выявлены различия в нейронных представлениях при слуховом воображении и восприятии в областях с перекрытием, включая верхнюю височную извилину и нижнюю лобную борозду, а также прецентральную кору и пре-дополнительную моторную область.

Слуховые образы

Когнитивные ученые проявляют большой интерес к определению мозговых структур, участвующих в создании ментальных образов, чтобы получить последовательные, локализованные и более осязаемые доказательства. Установлено, что слуховые образы используют правую гемисферу, поскольку люди с поражениями правой гемисферы испытывают трудности с генерированием слуховых образов. Это связано с тем, что для создания слуховых образов требуется активация лобной и верхней височной долей правой гемисферы, а также значительной части правой слуховой ассоциативной коры. Эти области мозга обычно участвуют в интерпретации интонаций звуков (например, грустных или гневных). Дополнительная моторная область также вовлечена в генерацию образов и кодирует моторные процессы, в то время как правый таламус предположительно участвует в извлечении слуховых образов. Активация дополнительной моторной области также важна, поскольку эта область мозга активируется при воображении моторной задачи, а не при ее фактическом выполнении. Это показывает, что формирование слухового образа частично является моторной задачей. Во время слухово-вербальной визуализации активировались нижняя лобная кора, инсула, дополнительная моторная область, левая верхне-височная/нижне-теменная область, правая задняя мозжечковая кора, левая прецентральная и верхне-височная извилина. Другие области мозга также активируются во время слуховой визуализации, однако пока не выявлены процессы кодирования, связанные с ними, например, в фронтополярных областях и субкалозиальной извилине.

Предварительные изображения

По мере того, как ассоциации между звуковыми элементами, такими как музыка или повторяющийся диалог, становятся сильнее и сложнее, даже тишина, связанная с этими звуками, может вызывать слуховые образы в мозге. Были проведены исследования, в которых участники многократно прослушивали компакт-диск с паузами между треками, а нейронная активность анализировалась с помощью фМРТ. Последовательно было обнаружено, что префронтальная кора и премоторные области коры активировались в процессе ожидания слуховых образов. Хвостовая часть префронтальной коры активно использовалась на ранних этапах обучения песне, в то время как на более поздних этапах большую активность проявляла ростральная часть, что указывает на изменение областей коры, задействованных в ассоциациях, связанных со слуховыми образами. Исследования предполагают, что субвокализация может играть роль в формировании предвосхищающих слуховых образов. Данное исследование показало, что певцы с меньшей точностью демонстрируют большую активность гортани при формировании слуховых образов, чем певцы с высокой точностью.

Музыкальная подготовка и опыт

Музыкальное обучение последовательно демонстрирует свою эффективность как мощный инструмент для развития слуховых представлений, позволяющий людям различать и манипулировать различными характеристиками звука, такими как высота тона, тембр, темп и т.д. Музыкальное обучение может облегчить синхронную активацию локализованных нейронных сетей посредством пространственно-временных паттернов возбуждения (в соответствии с теорией Хебба), что может объяснять усиление не-музыкальных слуховых представлений у людей, прошедших музыкальную подготовку. Для людей, не имеющих музыкального опыта, музыка преимущественно является внешним переживанием. Люди без музыкальной подготовки значительно хуже справляются с задачами, требующими слухового воображения, чем высококвалифицированные музыканты. Слуховые представления были изучены у 14 пианистов для исследования связи между индивидуальными различиями и временной координацией в фортепианных дуэтах. Им было предложено создавать ритмические последовательности с обратной слуховой связью или без нее. Результаты показали, что визуальный контакт оказывал незначительное влияние на координацию, в то время как индивидуальные предвосхищающие слуховые представления играли более важную роль. Полученные данные позволяют предположить, что "слуховые представления способствуют межличностной координации, улучшая работу внутренних моделей, которые моделируют собственные и чужие действия во время совместного исполнения".

Различие в яркости

Даже если испытуемые не могут спутать слуховой образ с воспринимаемым звуком, некоторые люди могут переживать очень яркие слуховые образы. Разница в степени яркости у разных людей может быть важной нейронной корреляцией сенсорных процессов и высших когнитивных функций. Шкала оценки слуховых образов Бакнелла оценивает яркость слуховых образов человека и, как было показано, напрямую коррелирует с нейронной активностью верхней височной извилины, а также префронтальной коры. Музыкальное образование не приводит к улучшению яркости слуховых образов, однако данные о том, можно ли улучшить яркость или существует ли схема, отвечающая за яркость, оказались неоднозначными.

Сны

Было проведено несколько исследований, касающихся слуховых образов, возникающих у испытуемых во время сновидений. Люди испытывают различные виды слуховых образов во сне, просыпаясь после фазы быстрого сна. Слуховые образы в целом довольно распространены во время быстрого сна, и большинство из них – это вербальные слуховые образы. Исследования показали, что последние слуховые образы в сновидении обычно представляют собой слова, произнесенные самим собой, то есть персонажем, олицетворяющим "Я" во сне. Также были получены некоторые данные о слуховых образах сновидений у пациентов с поражениями мозга и в детских снах, однако эти данные носят более предположительный характер.

Нотационная аудио-

Существует множество свидетельств, основанных на опыте, о том, что чтение музыкальной нотации может вызывать у музыкантов ощущение слухового образа нот, которые они читают – это явление называется нотационной аудиацией. Современные исследования показывают, что лишь некоторые музыканты, умеющие читать ноты, способны слышать внутренний голос, воспроизводящий мелодию во время чтения нот, что стало интересным методом изучения того, как информация кодируется в мозге. У музыкантов способность к нотационной аудиации значительно снижается при фонаторных отвлекающих факторах из-за конфликтующих сигналов, воздействующих на одну сенсорную модальность. Некоторые музыканты, хорошо владеющие навыком чтения нот, могут испытывать слуховой образ при чтении следующего отрывка из Симфонии № 40 Моцарта.

Шизофрения

У пациентов с шизофренией ослаблено восприятие реальности и способность адекватно на неё реагировать. Более того, предполагается, что у 60% пациентов с шизофренией значительно более яркое восприятие слуховых образов. Когда испытуемым – здоровым и страдающим шизофренией – было предложено представить слуховой образ, у пациентов с шизофренией наблюдалась значительно более слабая активация задней коры головного мозга, гиппокампов, двусторонних линзовидных ядер, правого таламуса, средней и верхней коры, а также левого прилежащего ядра. Эти области мозга важны для внутренней речи и вербального самоконтроля, что может объяснять, почему шизофрения чаще приводит к возникновению слуховых галлюцинаций. Эти галлюцинации отличаются от внутреннего монолога, который обычно переживается от первого лица. В отличие от него, галлюцинации переживаются от второго и третьего лица, что, как считается, связано с повышенной активностью в левой премоторной, средней височной и нижней теменной коре, а также в дополнительной моторной области при представлении от второго или третьего лица.

Последствия и направления исследований

Исследования слуховых образов могут дать представление о невольных навязчивых образах, называемых «музыкальными застряваниями» или «слуховыми червями». Одно из исследований, используемых для изучения контроля над переживаниями слуховых образов, – это самоотчет по шкале слуховых образов Бакнелла. Явление, с которым большинство людей сталкивалось, – это когда рекламная мелодия или песня застревает в голове. Однако у некоторых людей с обсессивно-компульсивным расстройством могут быть стойкие «слуховые черви», которые сохраняются в течение гораздо более длительного времени, порядка лет, и исследования в области слуховых образов могут помочь им избавиться от этих навязчивых звуков. В исследовании Звягинцева испытуемых просили представить себе знакомую мелодию и оценить яркость этого представления во время МРТ-сканирования. Это показало, что трудно отделить память и воображение. Эти исследования важны для психологов, стремящихся понять, как работает человеческая память и музыкальное познание. Для большинства видов памяти люди не вспоминают спонтанно факты или идеи в течение дня, если это не связано с их текущей ситуацией, однако слуховые образы могут возникать спонтанно и постоянно, что указывает на то, что этот вид памяти отличается от других. Например, запоминаемые слуховые образы обычно длятся 10–20 секунд, в то время как запоминание фактов или сцен не обязательно содержит временные метки, как это происходит со слуховыми образами. Это понимание имеет значение для изучения взаимосвязи между музыкой и памятью. Слуховые образы можно изучать с помощью тональных стимулов. В ходе исследования будут оцениваться способности людей к созданию собственных слуховых образов. Например, их могут спросить, соответствует ли контрольный тон высоте звука или могут ли они использовать принцип продолжения, чтобы восполнить недостающие элементы. Более того, музыканты и преподаватели музыки могут сократить объем физических упражнений, необходимых для практики, за счет развития своих слуховых образов благодаря совершенствованию слуховой дискриминации и организации. Улучшая способность человека манипулировать своим «внутренним слухом» и восприятием слуховых образов, он сможет быстрее и с меньшими усилиями учиться и играть музыку.