Мета-анализ: как музыка влияет на наш ум

Приветствую, хабравчане! Меня зовут Али, я разработчик и предприниматель, основатель вирального приложения Avatarify (13+ млн пользователей). Как и многие из вас, я часто слушаю музыку, когда работаю. Недавно я начал интересоваться тем, как музыка влияет на внимание ^[1] и продуктивность. Сегодня я расскажу то, что мне удалось узнать.

Я буду ссылаться только на источники, на которые ссылались много раз. Вещи, о которых я буду говорить, доказаны полностью или частично. Ознакомиться с источником можно вставив ссылку на известном ресурсе ^[2].

Итак, поехали.

Синдром дефицита внимания и гиперактивности

Или, короче, СДВГ. Это такой недуг, при котором у ребёнка наблюдаются проблемы с удержанием внимания и способностью усидеть на месте. Это не то, что определяется по ощущениям родителей. В американской психиатрической ассоциации ^[3] описаны признаки наличия СДВГ у ребёнка: вы должны наблюдать 6 симптомов невнимательности и/или гиперактивности на протяжении 6 месяцев минимум, с существенным влиянием на успеваемость, развитие и адаптацию ребёнка в социуме (Saville et al, 2025 ^[4]).

По оценкам, примерно 5% детей во всём мире страдает СДВГ. В основном, симптомы проявляются в дошкольном возрасте. Когда дети вырастают, гиперактивность снижается, но проблемы с вниманием сохраняются у части взрослых. В основном, у мужчин (Saville et al, 2025 ^[4]).

Теория оптимальной стимуляции

Как часто бывает в науке ^[5], прорывы случаются там, где сталкиваются с аномалией. Наблюдали за детьми с СДВГ и пытались понять причины этого недуга. Сначала думали, что дети с СДВГ не справляются с фильтрацией внешних стимулов, из-за чего их мозг ^[6] перевозбуждается и, как следствие, гиперактивность.

Но если так, тогда почему такие дети смотрят мультики спокойно? Едут в машине и смотрят в окно? И, самое парадоксальное, почему детям с СДВГ помогает амфетамин (психостимулятор, усиливающий выброс дофамина)?

Этими вопросами задалась Zentall, 1975 ^[7] и предложила теорию оптимальной стимуляции (ТОС). Суть теории в том, что у детей с СДВГ природно снижен базовый уровень активации мозга по сравнению со здоровыми детьми. Активные повороты головы и тела, что мы называем гиперактивностью, стимулируют мозг ребёнка и помогают ему компенсировать недостаток активации мозга ^[8]. При достаточной стимуляции ребёнок успокаивается. Так же работает, например, регуляция температуры нашего тела.

Далее Zentall, 1975 ^[7] в поддержку своей теории ссылается на исследования, в которых седативные препараты и гробовая тишина только увеличивали гиперактивность, а музыка снижала гиперактивность и улучшала внимание. Белый шум такого эффекта не оказывал.

«Эффект Моцарта»

На время забудем про СДВГ. Любопытный эксперимент провели Rauscher et al, 1993 ^[9] и показали, что прослушивание сонаты Моцарта К448 ^[10] в течение 10 минут перед выполнением геометрических задач улучшило среднюю оценку у подопытных. Нужно было по схеме складывания и разрезов бумаги выбрать правильный вариант узора развернутого листка. Задачи давались по одному, на выполнение одной задачи давали 1 минуту.

Взяли две группы студентов по 26 человек. В первый день все студенты выполняли задания без музыки. Во второй день первой группе включали на 10 минут сонату Моцарта, вторая группа сидела 10 минут в тишине. Сразу после этого студенты приступали к заданиям. И так ещё три дня. В день давали по 16 новых заданий.

Результаты показали, что на второй день группа с музыкой показала значительный отрыв по среднему баллу по сравнению с группой без музыки. На третий, четвертый и пятый день этот разрыв постепенно устранялся (авторы связывают это с тем, что обе группы научились щёлкать задания). Заметьте, музыка играла 10 минут до начала тестирования, а не во время! Была ещё третья группа, там включали другую музыку (диско, минимализм, какой-то рассказ), но такого эффекта как с Моцартом не было.

Rauscher et al, 1993 ^[9] провели ещё одно тестирование на короткую память ^[11] и показали, однако, что прослушивание Моцарта здесь не помогает. Но я поражаюсь, как прослушивание классической музыки в течение 10 минут может в принципе повлиять на решение геометрических задач? Этот явление назвали «эффектом Моцарта» ^[12].

Контрольная по математике

Теперь посмотрим как влияет фоновая музыка на способность решать задачи. Greenop et al, 2007 ^[13] решили проверить теорию оптимальной стимуляции. Для этого они собрали две группы по 20 детей. Первые из обычной школы, вторые из коррекционной школы с СДВГ. Обе школы из одного региона, все дети с нормальным IQ ^[14] и психикой. Возраст у всех примерно одинаковый (~9.8 лет). Тут постарались оставить одну свободную переменную: есть/нет СДВГ.

Эксперимент проходил в максимально знакомых и комфортных условиях для детей. По максимуму убрали все отвлекающие факторы и новизну. Даже заклеили циферблат на магнитофоне с музыкой, чтобы не отвлекал! Тесты проходили в тех же школах, где учились дети. В каждой школе детей разбили на две группы: первая слушает музыку во время контрольной, вторая пишет контрольную в тишине. Музыку дети выбирали сами. Таким образом оставили одну переменную: музыка вкл/выкл.

Опущу некоторые детали и расскажу результаты. Эксперимент показал, что фоновая музыка улучшила средний балл у детей с СДВГ, но незначительно. Но если брать всех детей, то средний бал улучшился значительно. Это говорит о двух вещах:

1. Музыка детям с СДВГ, как минимум, не мешает

2. Музыка помогает всем детям, не зависимо от наличия СДВГ

Таким образом, ТОС частично подтверждается.

Наши мысли — это мелодия

Известно, что мыслительные процессы ритмичны ^[15]. Это видно на ЭКГ. Когда мы спим, думаем, слушаем, запоминаем или следим, нейроны ^[16] мозга объединяются в ансамбли и пульсируют в ритм. Эти ритмы разделены на несколько зон:

• Дельта (0.5–4 Гц)

• Тета (4–10 Гц)

• Альфа (8–12 Гц)

• Бета (10–30 Гц)

• Гамма (30–100 Гц)

Более того, эти зоны влияют друг на друга. Например, фаза дельта ритма может влиять на амплитуду бета и гамма ритмов.

Как обычно бывает в природе, всё влияет на всё. Заглуши одну частоту и ты забудешь все имена или начнешь путать цвета. Воздержимся от мании объяснить всё.

Но есть кое-что, о чём мы можем говорить уверенно, потому что мы можем это измерить. Мозговые ритмы синхронизируются под внешние ритмичные стимулы, такие как звуковые сигналы, вспышки и прикосновения (Calderone et al, 2014 ^[17]). То есть мозговая какофония под воздействием внешнего стимула ^[18] (например, музыки) выстраивается в гармонию нейронных пульсаций, передающихся из одной части мозга в другую. Jensen et al, 2002 ^[19] показали, что чем больше человеку в моменте нужно запомнить чисел, тем сильнее амплитуда колебаний в диапазоне 7–8.5 Гц (тета). Они также показали, что амплитуда не затухает, пока человек держит цифры в голове.

Calderone et al, 2014 ^[17] собрали и систематизировали исследования в которых показано что мозговые ритмы синхронизируются с внешними стимулами и что точность реакции ^[20] подопытного зависит от фазы ритма. Вы удивитесь, но оказывается, что внимание это тоже ритмичный процесс.

Существует также взаимосвязь между психическими нарушениями и работой мозговых ритмов. Заметили, что у людей страдающих дислексией и шизофренией способность синхронизировать мозговые ритмы с внешними стимулами снижена. Есть работы, которые указывают на то, что у людей с СДВГ завышена амплитуда тета и занижена амплитуда бета колебаний (Calderone et al, 2014 ^[17]).

Как музыка может влиять на ум?

Как мы выяснили, ритмичный внешний стимул синхронизирует когнитивные функции. Обычно мы слушаем музыку 60–180 ударов в минуту, это 1–3 Гц (дельта ритм). В музыке тоже есть иерархия ритмов, кратных основному. Я думаю, поэтому нам приятно слушать музыку. Она ритмична и в меру предсказуема.

Когда я включаю музыку, мой разум постепенно освобождается от случайных мыслей и фокусируется на том, что видят глаза. Когда я пишу код, я включаю ритмичную электронику. Но когда я читаю научные статьи, всё, кроме спокойного фортепиано, мне мешает, потому что мозг и так перегружен.