Jakým způsobem rozlišuje lidský mozek řeč a hudbu?
Rozlišit zvuky zpěvu a řeči pro nás obvykle nebývá složité. Může se to zdát samozřejmé, ale ve skutečnosti je to docela působivé – zejména proto, že je dokážeme rozlišit, i když se setkáme s jazykem nebo hudebním žánrem, který jsme nikdy předtím neslyšeli. Jak přesně dokáže lidský mozek rozlišovat mezi řečí a hudbou?
Když naše ucho zachytí zvukové vlny, dochází k aktivaci sluchového nervu v části vnitřního ucha zvaného hlemýžď. Ten následně přenáší signály do mozku. Tyto signály putují tzv. sluchovou dráhou, nejprve do podoblasti pro zpracování všech druhů zvuků, a poté do specializovaných hudebních nebo jazykových podoblastí. Podle toho, kde signál skončí, člověk chápe zvuk jako určitý typ smysluplné informace – a dokáže díky tomu rozlišit árii od mluvené věty.
Zatímco mechanismus přenosu zvukových vln je poměrně jednoduchý, ne úplně zřejmé je, jakým způsobem mozek zvuky ve sluchové dráze rozlišuje. Existují pochopitelně některá vodítka: hudební a řečové vlny mají odlišné výšky, barvu, melodii a fonémy, sluchová dráha mozku ale nezpracovává všechny tyto prvky najednou. Ke správnému odlišení řeči a hudby proto mozek potřebuje několik základních signálů, které mu umožňují zapojit odpovídající oblasti.
Podle neurovědců probíhá rozlišení mezi řečí a hudbou na základě základních akustických vlastností, jako je rychlost změn hlasitosti (amplitudová modulace) a pravidelnost rytmu. Zatímco modulace hudby se odehrává v rozsahu jednoho až dvou hertzů, modulace řeči je rychlejší – čtyř až pěti hertzů, což odpovídá rychlosti pohybu svalů při mluvení. Experimenty s modulovaným šumem ukázaly, že zvuky s pomalejší a pravidelnější modulací lidé vyhodnocují jako hudbu, zatímco rychlejší a nepravidelné změny považují za řeč.
THIS WINS THE DAY!!!! pic.twitter.com/Lk2PJeFByd
— Morgan J. Freeman (@mjfree) September 13, 2024
Vysvětlení toho, proč se amplituda řeči a hudby liší nabízejí některé evoluční hypotézy. Zatímco řeč slouží k efektivní komunikaci a rychlé tempo mluvy (4–5 hertzů) je optimalizováno pro výměnu informací, hudba slouží především k budování a upevňování sociálních vazeb (prostřednictvím synchronizace pohybu a společných aktivit) a pomalejší tempo je vhodnější pro tanec.
Existuje ale i řada doposud nezodpovězených otázek. Je naše schopnost odlišit řeč od hudby vrozená, nebo jde o výsledek učení? Pochopení toho, jakým způsobem náš mozek rozlišuje různé zvuky, by totiž mohlo posloužit při léčbě lidí trpících afázií – poruchou produkce a porozumění řeči, která nejčastěji vzniká při poškození mozku.
