Charles Limb: Das Hirn auf Impro

Der Musiker und Jazz-Lehrer Cahrles Limb wollte wissen, wie das Gehirn während musikalischer Improvisation arbeitet -- um das herauszufinden, steckte er Jazz-Musiker und Rapper in einen Kernspintomographen. Was er und sein Team herausgefunden haben, hat grosse Bedeutung für unser Verständnis von Kreativität in allen Formen.

Ich bin also ein Chirurg, der Kreativität erforscht,

und noch nie hat ein Patient mich gebeten,

"Ich möchte gerne, dass Sie bei meiner OP kreativ sind."

Und deshalb denke Ich, dass das Ganze ein bisschen ironisch ist.

Obwohl Ich schon viele OPs vorgenommen habe, kann ich sagen,

dass es doch Ähnlichkeiten mit dem Spielen eines Instruments hat.

Und mich hat diese starke und andauernde Faszination an Tönen

dazu gebracht, sowohl Chirurg zu werden,

als auch die Wissenschaft der Töne, besonders Musik, zu studieren.

Deshalb werde ich Ihnen in den nächsten Minuten versuchen,

über meine Karriere zu erzählen

und darüber, wie ich in effektiv versuche, Musik zu studieren

und die Fragen dazu wirklich beim Schopf zu packen,

wie das Gehirn kreativ werden kann.

Den Großteil dieser Arbeit habe ich an der John Hopkins University durchgeführt,

aber auch am National Institute of Health, wo ich vorher war.

Ich werde einige wissenschaftliche Experimente abhandeln

und versuchen, drei musikalische Experimente zu behandeln.

Als erstes spiele ich ein Video für Sie.

Dies ist ein Video von Keith Jarrett, einem bekannten Jazz-Improvisateur

und wahrscheinlich das bekannteste, geradezu ikonenhafte Beispiel

für jemanden, der Improvisation auf ein viel höheres Niveau bringt.

Er improvisiert ganze Konzerte

spontan,

und er wird sie nie wieder in der selben Weise spielen.

Diese Form ausgeprägter Kreativität

finde ich, ist ein großartiges Beispiel.

Warum schauen wir uns das Video nicht einfach an.

(Musik)

Was da passiert ist bemerkenswert, ja phantastisch.

Ich habe immer -- nur als Zuhörer, als Fan --

Ich höre das, und ich bin verblüfft.

Ich denke: Wie kann das möglich sein?

Wie kann das Gehirn so viele Informationen,

so viel Musik spontan produzieren?

Also habe ich mich mit diesem Konzept wissenschaftlich auseinandergesetzt,

dass künstlerische Kreativität zauberhaft ist, aber keine Zauberei.

Das heißt, es ist ein Produkt des Gehirns.

Es gibt nicht zu viele hirntote Menschen, die Kunst schaffen.

Und mit dieser Idee, dass künstlerische Kreativität

effektiv ein neurologisches Produkt ist,

nahm ich diese These, damit wir sie untersuchen können,

genau so, wie wir irgendeinen anderen komplexen neurologischen Prozess untersuchen können.

Und ich glaube, dort gibt es einige Teilfragen, die ich stelle.

Ist es wirklich möglich, Kreativität wissenschaftlich zu untersuchen?

Das ist eine gute Frage, denke ich.

Und ich kann Ihnen sagen, dass die meisten wissenschaftlichen Untersuchungen zu Musik

sehr schwer zu verstehen sind.

Wenn Sie sie durchgehen, werden Sie Schwierigkeiten haben, die Musik darin zu finden.

Tatsächlich scheint es, als seien sie äußerst unmusikalisch

und den ganzen Sinn der Musik verfehlen.

Das wirft die zweite Frage auf:

Warum sollten Wissenschaftler Kreativität untersuchen?

Vielleicht sind wir nicht die Richtigen dafür.

Es wäre gut möglich,

aber ich kann sagen, aus wissenschaftlicher Sicht --

wir haben heute viel über Innovation gesprochen --

die Forschung von Innovation,

unser Verständnis von der Innovationsfähigkeit unseres Gehirns

steckt in den Kinderschuhen.

Wir wissen wirklich äußerst wenig über unsere Fähigkeit zur Kreativität.

Deswegen denke ich, dass wir

während der nächten 10, 20, 30 Jahre

eine wahre Kreativitätswissenschaft erleben werden, die aufkeimt und gedeiht.

Denn jetzt haben wir neue Arbeitsmethoden,

um einen Vorgang wie diesen zu nehmen,

komplexe Jazz-Improvisation, und durchdringend zu untersuchen.

Und so kommen wir bis zum Gehirn.

Alle von uns haben dieses bemerksenwerte Gehirn,

das wir - nett ausgedrückt - kaum verstehen.

Ich denke dass Neurowissenschaftler

wesentlich mehr Fragen als Antworten haben.

Und selbst ich werde Ihnen heute nicht viele Antworten geben,

sondern nur eine Menge Fragen stellen.

Schließlich ist es das, was ich in meinem Labor tue.

Ich stelle Fragen dazu, wie unser Gehirn uns ermöglichen kann, das zu tun.

Das ist meine Hauptmethode. Sie heißt funktionelle MRT.

Falls Sie in einer Kernspintomographie waren, ist das sehr ähnlich.

aber dieser ist speziell ausgestattet,

um nicht nur Fotos vom Gehirn zu machen,

sondern auch von den aktiven Bereichen des Gehirns.

Das funktioniert folgendermaßen.

Es gibt eine Methode namens BOLD-Verfahren, was

soviel heißt wie die Darstellung des Sauerstoffgehaltes im Blut.

Wenn Sie also in einem MRT sind,

sind Sie in einem großen Magneten

der Ihre Moleküle in bestimmten Bereichen ausrichtet.

Wenn ein Hirnbereich, also ein neuraler Bereich, aktiv ist,

fließt viel Blut in diesen Bereich.

Dieser Blutfluss sorgt dafür,

dass hier mehr Blut ist

und die Deoxyhämoglobin-Konzentration ändert.

Deoxyhämoglobin kann im MRT erfasst werden,

Oxyhämoglobin dagegen nicht.

Mit dieser Inferenzmethode --

wir messen den Blutfluss, nicht neurale Aktivität --

können wir den Bereich des Gehirns ausmachen, der mehr Blut bekommt

und deswegen während einer bestimmten Aufgabe aktiv war.

So genau furnktioniert ein MRT.

Die Methode wurde seit den 90ern angewandt,

um äußerst komplexe Vorgänge zu untersuchen.

Nun werde ich einer Studie besprechen, die ich durchgeführt habe.

Sie hieß Jazz in einem Kernspintomographen.

Ich hab sie mit einem Kollegen von mir, Alan Braun, an der NIH durchgeführt.

Hier ein kleines Video, wie wir dieses Projekts durchführten.

(Video) Charles Limb: Das ist ein MIDI-Keyboard aus Plastik

das wir für Jazz-Experimente benutzen.

Es ist ein 35-Tasten Keyboard,

das sowohl in den Scanner passt und

als auch magnetisch sicher ist.

Außerdem hat es minimale Interferenz,

die zu irgendeinem Messfehler beitragen würde.

Wir haben zudem dieses Kissen als Auflage auf den Beinen der Spieler,

während sie im Scanner auf dem Rücken liegend spielen.

Und das funktioniert so -- eigentlich gibts es gar keine Töne von sich.

Es sendet ein sogenanntes MIDI-Signal --

oder Musical Instrument Digital Interface --

durch diese Drähte in dieses Gehäuse und dann in den Computer,

der dann einen hochwertigen Klavierklang auslöst, etwa so.

(Musik)

(Musik)

CL: Okay, so funktioniert das.

Und so haben wir durch dieses Keyboard

die Möglichkeit, einen musikalischen Vorgang zu nehmen und zu untersuchen.

Was macht man also jetzt, wenn man dieses tolle Keyboard hat?

Man kann nicht einfach -- "Klasse dass wir dieses Keyboard haben."

Wir müssen ein wissenschaftliches Experiment ausdenken.

So stützt sich das Experiment eigentlich auf Folgendes.

Was passiert im Gehirn, wenn etwas auswendig und überlernt wird,

und was geschieht im Gehirn, während etwas

spontan entsteht oder imporivisiert wird,

das motorisch übereinstimmt

aber auch auf der Basis der untergeordneten Sensomotorik?

Und so habe ich hier, was ich Paradigmen nenne.

Es gibt das Tonleiterparadigma, bei dem nur auswendig Tonleitern rauf und runter gespielt werden.

Und dann kann man auf einer Tonleiter improvisieren.

viertel Noten, Metronom, rechte Hand -

Wissenschaftlich sehr sicher,

aber musikalisch sehr langweilg.

Und dann gibt es das untere, das Jazz Paradigma heißt.

Wir brachten also professionelle Jazzmusiker ins NIH,

und ließen sie das Musikstück links – unten links – auswendig lernen,

das Stück, das ich Ihnen gespielt habe -

und danach ließen wir sie zu den gleichen Akkordwechseln improvisieren.

Und wenn Sie hier auf das Ton-Icon unten links klicken könnten,

das ist ein Beispiel, das im Tomographen aufgenommen wurde.

(Musik)

Letztlich ist es nicht eine sehr natürliche Umgebung,

aber sie sind im Stande, richtige Musik zu spielen.

Und ich habe dieses Solo 200 Mal gehört,

und ich mag es immer noch.

Und die Musiker fühlten sich am Ende wohl.

Und so analysierten wir zuerst die Anzahl Noten.

Spielten sie in Wirklichkeit einfach nur viel mehr Noten, wenn sie improvisierten?

Das war nicht, was sich abspielte.

Und dann schauten wir die Gehirnaktivität an.

Ich will versuchen, dies für Sie kurz darzustellen.

Dies sind Kontrastbilder, die die Unterschiede zeigen

zwischen den Veränderungen, wenn jemand improvisiert

und wenn jemand etwas auswendig spielt.

Rot sind die aktiven Regionen im präfrontalen Kortex,

dem Stirnhirnlappen.

Und in blau ist diese inaktive Region.

Wir hatten also dieses Gebiet, das mittlerer präfrontaler Kortex heißt,

in dem die Aktivität in die Höhe schoss.

Wir hatten diesen breiten Fleck, die Nebenhirnrinde

in der die Aktivität stark nachließ, und ich fasse für Sie hier zusammen.

Dies hier sind multifunktionale Regionen des Gehirns.

Wie ich zu sagen pflege, dies sind nicht Jazz-Areale des Gehirns.

Sie machen eine Menge Dinge,

die mit Selbst-Reflektion zu tun haben,

Introspektion, Arbeitsgedächtnis, und so weiter.

Wirklich, das Bewusstsein liegt im Frontalllappen.

Aber wir haben diese Kombination

dass eine Region, von der man denkt, dass sie für Selbststeuerung zuständig ist, ausschaltet,

und diese Region, die für Autobiographisches zuständig ist,

oder Ausdrucksstärke, aktiv wird.

Und wir denken, zumindest vorläufig -

es ist eine Studie. Sie ist wahrscheinlich falsch.

Aber es ist eine Studie.

Wir glauben, dass es zumindest eine begründete Hypothese ist,

dass man diese merkwürdige Trennung

im Frontallappen haben muss, um kreativ zu sein.

Eine Region ist eingeschaltet, eine andere große Region schaltet ab.

so dass man keine Hemmungen hat, bereit ist, Fehler zu machen,

so dass man nicht die ganze Zeit

all diese neuen generativen Impulse unterbricht.

Nun wissen viele Leute, dass Musik nicht immer ein Solo ist -

manchmal wird es kommunikativ gemacht.

Und so war die nächste Frage:

Was geschieht, wenn Musizierende sich abwechseln,

etwas, das "trading fours" heißt,

etwas, das in Jazzexperimenten oft gemacht wird?

Dies ist ein Zwölftakt Blues.

Und ich habe ihn hier in Viertakt-Gruppen gegliedert,

damit Sie wissen, wann gewechselt wird.

Was wir jetzt machten, war, Musiker in den Scanner zu bringen - gleich wie vorher -

diese Melodie auswendig lernen zu lassen

und mit einen anderen Musiker draußen im Kontrollraum

hin und her zu wechseln.

Dies ist ein Musiker, Mike Pope,

einer der weltbesten Bassisten und ein fantastischer Klavierspieler.

Hier spielt er das Stück,

das wir soeben sahen.

nur etwas besser, als ich es geschrieben habe.

(Video) CL: Mike, komm herein (Man:Möge die Macht mit dir sein).

Krankenschwester: Sie haben nichts in Ihren Taschen, nicht wahr, Mike?

Mike Pope: Nein, Nichts ist in meinen Taschen. (Nurse: OK)

CL: Du musst die richtige Einstellung haben, um da mitzumachen.

(Gelächter)

Es macht eigentlich noch Spaß.

Und so spielen wir abwechselnd.

Er ist dort drin. Sie können hier oben seine Beine sehen.

Und dann bin ich im Kontrollraum, hier, spiele im Wechsel.

(Music)

(Video) Mike Pope: Dies ist eine recht gute Representation

davon, wie es funktioniert.

Und es ist gut, dass es nicht zu schnell ist.

Die Tatsache, dass wir es immer wieder spielen

ermöglicht es dir, dich an die Umgebung zu gewöhnen.

So war das schwerste für mich dieses kinästethische Ding,

meine Hände zu sehen

durch zwei Spiegel,

während ich auf dem Rücken lag

und nichts bewegen konnte, außer meinen Händen.

Das war anspruchsvoll.

Andererseits

gab es definitiv Momente,

Es gab Momente

von waschechtem gutem musikalischem Zwiegespräch. Definitiv.

CL: Jetzt werde ich mir einen Moment Zeit nehmen.

Und was Sie hier sehen -

Und ich begehe eine wissenschaftliche Todsünde,

in dem ich Ihnen vorläufige Resultate präsentiere.

Dies hier sind die Daten einer Person.

Dies sind in der TAt Mike Popes Daten.

Was zeige ich Ihnen also hier?

Wenn er im 4-Takt-Wechsel mit mir improvisierte, anders als beim auswenig Gelernten,

leuchteten seine Sprachregionen, die Brocaregion, auf,

das heißt, die unteren Frontallappen links.

Er hatte es auch übereinstimmend rechts.

Dies ist die Region, von der man glaubt, sie sei zuständig für ausdrucksstarke Kommunikation.

Das Konzept, dass Musik eine Sprache ist,

na ja, vielleicht gibt es wirklich eine neurologische Grundlage dafür,

und wir können es beobachten, wenn zwei Musiker ein musikalisches Zwiegespräch führen.

Und so haben wir dies mit acht Versuchspersonen gemacht,

und sind eben erst dabei, die Resultate zusammen zu bringen.

So hoffe ich, dass wir bald etwas Sinnvolles dazu sagen können.

Jetzt, wenn ich über Improvisation und Sprache nachdenke, was kommt als nächstes?

Rap, natürlich, rap -

Freistil.

Und ich war immer fasziniert von Freestil-Rap.

Und lassen Sie uns loslegen und dieses Video hier spielen.

(Video) Mos Def: ♫... braune Haut bin ich,5-10 stehend bin ich♫

♫ Rocke, wenn ich in deiner Nähe bin♫

Komplette Synergie, erkenne Symmetrie♫

Geh und versuch mich zu verletzen, chemisch runterzubrechen♫♫

♫bin nicht Nr. 10 Zeremonienmeister, rede darüber, wenn ich es dann bin♫

♫style es wie Kennedy, spät wie ein 10 zu 3♫

♫Wenn ich sage wenn ich bin, sagen Mädchen, bieg diesen Schlüssel. Stop♫

CL: und so gibt es hier viel Analogien zwischen

dem, was bei Freistilrap und Jazz geschieht.

Es gibt tatsächlich sehr viele Übereinstimmungen zwischen den zwei Musikformen.

Ich denke in verschiedenen Zeitperioden.

In vielem dient Rap den gleichen sozialen Aufgaben,

denen der Jazz früher diente.

Wie studiert man jetzt Rap wissenschaftlich?

Und meine Kollegen denken ich bin verrrückt,

aber ich glaube, es ist sehr brauchbar.

Und dies ist was Sie machen: Sie laden einen Freistil-Künstler ein,

und lassen ihn einen Rap auswendig lernen, den Sie für ihn geschrieben haben,

den er noch nie vorher gehört hat.

und danach lassen Sie ihn improvisieren.

Ich sagte also meinen Laborkollegen, ich würde für TED rappen,

und sie antworteten: "das wirst du nicht tun."

Und da dachte ich -

(Applaus)

Aber hier ist die Sache.

Mit diesem großen Bildschirm können Sie alle mit uns rappen, O.K.?

Ich ließ sie also diese Einheit

unten links auswendig zu lernen. Ton bitte.

Das ist die Kontrollbedingung. Das lernten sie auswendig.

Computer: ♫Speicher, schlag♫

CL:♫ Schlag zum Takt in bekannter Wiederholung♫

♫ Rhytmus und Vers, machen mich komplett♫

♫Der Aufstieg ist sublim, wenn ich am Mic bin♫

♫Reimwörter spalten, die dich treffen wie ein Blitz♫

♫Ich fahnde nach der Wahrheit in dieser ewigen Suche♫

♫Meine Passion ist nicht Mode, Sie sehen, wie ich angezogen bin♫

♫Psychopatische Worte erscheinen in meinem Kopf♫

♫Flüstern diesen Text, den nur ich hören kann♫

♫Die Kunst, das zu entdecken, das in der Luft hängt♫

♫im Geist derer, die nicht eingeschränkt sind♫

♫ All diese Worte fließen hervor wie Regen ♫

♫Ich brauche einen verrückten Wissenschaftler, um mein Gehirn zu prüfen♫

(Applause)

Ich garantiere Ihnen, das wird nie wieder geschehen.

(Gelächter)

So jetzt, was toll ist bei diesen Freistilern,

Sie werden verschiedene Stichwörter erhalten

Sie wissen nicht, was kommt, aber sie werden etwas spontan hören.

Los, drücken Sie auf das rechte Ton-Icon.

Sie werden drei normale Stichwörter bekommen: "wie", "nicht" und "Kopf".

Er weiß nicht, was kommen wird.

Freistiler: ♫Ich bin wie eine Art von (unverständlich)♫

♫ (unverständlich) außerirdisch, himmlische Szene♫

♫Schwarz in den Tagen, an denen ich in Pyramiden saß und meditierte♫

♫♫mit zwei Mikrofonen, die über meinem Kopf schwebten♫

♫ Schau ob ich immer noch hören kann, den Ton abspalten♫

♫Schau was grinst du♫

♫Ich lehre die Kinder hinten im Schulzimmer♫

♫die Botschaft der Apokalyptischen♫

♫allerdings nicht wirklich, denn ich muss es einfach lassen♫

♫(unklar) instrumental♫

♫nachteilig, wenn Super Mario spielend♫

♫(unklar) Lautsprecher (unklar) hip hop♫

CL: Wieder geschieht hier eine unglaubliche Sache.

Es geschieht etwas, das neurologisch außergewöhnlich ist♫

Ob Sie die Musik mögen oder nicht, ist nicht relevant.

In Sachen Kreativität ist dies ein phänomenales Ding.

Dies ist ein kurzes Video darüber, wie wir es im Scanner machen.

(Gelächter)

(Video) CL: Wir sind hier mit Emmanuel.

CL: Das wurde übrigens im Scanner drin aufgenommen.

(Video) CL: Das ist Emmanuel im Scanner.

Er hat soeben diesen Vers für uns auswendig gelernt.

Emmanuel ♫dicht am Takt, ohne zu wiederholen♫

♫machen Rhytmus und Reim micih komplett♫

♫Der Aufstieg ist sublim, wenn ich am Mic bin♫

♫Reimwörter spalten, die dich treffen wie ein Blitz♫

♫Ich fahnde nach der Wahrheit in dieser ewigen Suche♫

♫ Ich geb Mode weiter, Sie sehen, wie ich angezogen bin♫

CL: Ok, ich stoppe mal. Was sehen wir jetzt in seinem Gehirn?

Also, das sind ehrlich gesagt vier Rapperhirne.

Und was wir sehen, die Sprachregionen leuchten auf.

andererseits - mit geschlossenen Augen -

im Vergleich von Freistilen und Auswendiglernen

feuern auch große visuelle Regionen.

Da findet eine massive Gehirnaktivität statt, die in Bewegunsgkoordination involviert ist.

Sie haben erhöhte Gehirnaktivität, wenn Sie eine vergleichbare Aufgabe erfüllen

wenn diese eine Aufgabe kreativ und die andere Aufgabe auswendig gelernt ist.

Es ist sehr provisorisch, aber ich finde es ziemlich cool.

Also schlussendlich müssen wir noch viele Fragen stellen.

Und wie ich schon sagte, wir werden hier Fragen stellen, nicht beantworten.

Aber wir wollen neurologisch and die Wurzel des kreativen Genies gelangen.

Und ich glaube, dass wir mit diesen Methoden nahe dran sind.

Und ich glaube, hoffentlich in den nächsten 10, 20 Jahren,

werden Sie richtige, aussagekräftige Studien sehen

die sagen werden, dass die Wissenschaft zur Kunst aufschließen muss,

und vielleicht fangen wir jetzt damit an, dorthin zu kommen.

Daher danke ich Ihnen. Vielmals.

(Applaus)