Ilmuwan menemukan bagian otak yang secara selektif merespons lagu | Sains

Ini mungkin belum muncul dalam musikal West End, tetapi para ilmuwan mengatakan mereka telah menemukan respons tak terduga terhadap nyanyian di otak.

Para peneliti mengatakan mereka telah menemukan kelompok neuron tertentu yang tampaknya merespons secara selektif terhadap suara lagu.

Menulis di jurnal Current Biologysebuah tim ilmuwan di AS melaporkan bagaimana mereka membuat penemuan mereka dengan merekam aktivitas listrik di otak dari 15 peserta yang memiliki elektroda yang dimasukkan ke dalam tengkorak mereka sebelum operasi untuk memantau serangan epilepsi.

Tim merekam aktivitas listrik sebagai respons terhadap 165 suara berbeda, mulai dari musik instrumental hingga ucapan hingga suara seperti gonggongan anjing, dan kemudian memprosesnya dengan algoritme. Mereka menggabungkan hasil dengan data dari scan otak fMRI yang sebelumnya dikumpulkan dari 30 orang yang berbeda untuk memetakan lokasi pola di otak.

dr Samuel Norman-Haignere, rekan penulis studi di University of Rochester, mengatakan tim memutuskan untuk menggabungkan data dari pendekatan yang berbeda untuk mengatasi kelemahan masing-masing dan menggabungkan kekuatan mereka.

“fMRI adalah salah satu pekerja keras ilmu saraf kognitif manusia, tetapi ini sangat kasar. Data intrakranial jauh lebih tepat tetapi memiliki cakupan spasial yang sangat buruk,” katanya.

Hasilnya mengkonfirmasi temuan sebelumnya dari pemindaian fMRI bahwa beberapa neuron hanya merespons ucapan atau lebih kuat terhadap musik. Namun, mereka juga mengungkapkan populasi neuron yang tampaknya merespons secara selektif terhadap suara lagu dan menunjukkan respons yang sangat lemah terhadap jenis musik atau ucapan lain saja.

“Hasil ini menunjukkan bahwa representasi musik dibagi menjadi subpopulasi yang selektif untuk berbagai jenis musik, salah satunya mengkhususkan diri dalam analisis lagu,” tulis tim tersebut.

Pekerjaan menunjukkan bahwa neuron khusus lagu ini tampaknya berada di gyrus temporal superior, di dekat area yang sebelumnya ditemukan sangat responsif terhadap musik atau ucapan.

Para penulis menulis bahwa kemungkinan neuron selektif lagu tidak ditemukan dengan pemindaian fMRI saja dalam pekerjaan sebelumnya, karena penggunaan elektroda memungkinkan pengukuran aktivitas neuron yang lebih halus.

Para peneliti menambahkan bahwa pekerjaan sedang dilakukan untuk memahami apa yang ditanggapi oleh area otak ini saat bernyanyi — misalnya, apakah itu nada dan timbre, atau melodi dan ritme — dan mereka berharap untuk mengeksplorasi bagaimana satu, juga Selektivitas telah muncul selama perkembangan. atau pengembangan.

“Studi kami adalah langkah pertama dalam menjawab pertanyaan lama ini,” tulis para penulis.

Mereka juga membuka kemungkinan mempelajari efek aktivasi area otak yang berhubungan dengan lagu dan memeriksa interaksi dengan bagian lain dari otak, mencatat bahwa lagu dapat membangkitkan emosi atau ingatan tertentu.

Sophie Scott, seorang profesor ilmu saraf kognitif di University College London, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, menyambut baik penelitian tersebut.

“Suara nyanyian adalah satu-satunya alat musik yang dimiliki hampir semua orang sejak lahir, jadi Anda mungkin berharap bahwa kami memiliki hubungan yang sangat berbeda dengan nyanyian manusia dibandingkan dengan jenis musik lainnya,” katanya.

“Kami tahu bahwa ada beberapa perbedaan signifikan antara sistem otak yang mengontrol cara kita berbicara dan sistem yang mengontrol cara kita bernyanyi. Jadi sangat menarik bahwa beberapa perbedaan ini juga dapat dilihat saat mendengarkan lagu manusia.”

dr Ediz Sohoglu, seorang ahli saraf kognitif di University of Sussex, mengatakan hasilnya luar biasa.

“Salah satu pertanyaan menarik yang muncul adalah mengapa otak berevolusi atau dibentuk melalui pengalaman untuk mengembangkan neuron khusus tersebut. Mengapa tidak menggunakan neuron yang sama untuk berbagai tujuan, untuk memproses lebih dari satu jenis suara?” katanya.

“Satu kemungkinan adalah bahwa neuron khusus membantu pendengar fokus pada suara tertentu di lingkungan yang bising. Misalnya, ketika mendengarkan penyanyi favorit saya di konser, saya mungkin lebih mudah mengabaikan percakapan keras di belakang saya — yang akan diwakili di bagian otak saya yang berbeda.”