Charles Limb: Váš mozog pri improvizácii

Hudobník a výskumník Charles Limb si lámal hlavu nad tým, ako mozog funguje pri hudobnej improvizácii. Aby to zistil, dal jazzových hudobníkov a raperov do fMRI skenera. To, čo so svojím tímom objavil, má dopad na naše chápanie tvorivosti akéhokoľvek druhu.

Som chirurg, ktorý skúma tvorivosť.

Ale ešte nikdy mi pacient nepovedal:

"Chcem, aby ste boli tvorivý počas operácie."

Je v tom asi trocha irónie.

Napriek tomu poviem, že mám za sebou už veľa operácií

a je to trochu ako hrať na hudobnom nástroji.

Čo sa mňa týka, práve táto hlboká a pretrvávajúca fascinácia zvukom

ma priviedla k chirurgii

a tiež štúdiu zvukov, zvlášť hudby.

Takže vám v nabližších minútach poviem

o svojej kariére,

v zmysle, ako môžem vedecky skúmať hudbu

a zápasiť s otázkami,

ako je mozog schopný tvorivosti.

Tejto práci som sa venoval hlavne na Univerzite Johna Hopkinsa

ale takisto na Národnom Inštitúte Zdravia, kde som bol predtým.

Prejdem teraz zopár vedeckými experimentami

a budem sa zaoberať troma hudobnými pokusmi.

Začnem tým, že vám prehrám video.

Je to video Keitha Jarretta, ktorý je dobre známy jazzový improvizátor

a pravdepodobne najznámejší ikonický príklad

niekoho, kto improvizáciu posunul na vyššiu úroveň.

Improvizoval celé koncerty

len tak z hlavy,

a nikdy ich nehral rovnako.

Takže, čo sa týka skutočnej tvorivosti,

myslím, že toto je skvelý príklad.

Takže poďme spustiť to video.

(Hudba)

Skutočne pozoruhodná, úžasná vec, čo sa tam odohralo.

Vždy keď to - ako poslucháč, ako fanúšik -

počujem, som ohromený.

Rozmýšľam, ako je to vôbec možné.

Ako môže mozog generovať toľko informácií,

spontánne toľko hudby?

Tak som si to vyjasnil tak, vedecky

že umelecká tvorivosť je magická ale mágia to nie je.

To znamená, že je produktom mozgu.

Nepoznám umelca, ktorý by tvoril a nemal funkčný mozog.

A s touto predstavou, že umelecká tvorivosť

je v skutočnosti neurologický produkt,

som túto tézu pripravil na preskúmanie

tak, ako môžme skúmať iné zložité neurologické procesy.

A doplnil som tam nejaké podotázky.

Je vôbec možné vedecky skúmať tvorivosť?

Myslím, že to je dobrá otázka.

A poviem vám, že väčšina vedeckých štúdií hudby,

zhutňuje obrovské množstvo informácií.

A keď sa cez ne prelúskate, je ťažke tam hudbu ešte rozlíšiť.

V skutočnosti sa zdajú úplne nemuzikálne

a chýba im ústredná téma hudby.

To prináša druhú otázku.

Prečo by mali tvorivosť skúmať vedci?

Možno oni na to nie sú tí správni ľudia.

Možno ale

z vedeckej perspektívy

a dnes sme už hovorili o mnohých inováciách

veda je inováciou

skúmanie toho, ako je mozog schopný inovácie

je ešte v začiatkoch.

Popravde, vieme veľmi málo o tom, ako sme schopní tvorivosti.

Takže si myslím, že uvidíme

v najbližších 10, 20, 30 rokov

ozastnú vedu tvorivosti, ktorá bude prekvitať.

Pretože teraz máme nové metódy, ktoré nám umožňujú

uchopiť aj takýto proces,

ako komplexná jazzová improvizácia a rigorózne ho skúmať.

Takže sa to zúži na mozog.

Všetci máme ten pozoruhodný mozog,

ktorému rozumieme len veľmi málo.

Myslím, že neurovedci

majú viac otázok než odpovedí.

A ani ja vám dnes nedám veľa odpovedí,

len sa spýtam mnoho otázok.

To je v podstate to, čo robím v svojom laboratóriu.

Pýtam sa otázky, čo mozog robí, keď nám umožňuje robiť to či ono.

Toto je hlavná metóda, ktorú používam. Volá sa funkčné MRI.

Ak ste boli v MRI skeneri, je to v mnohom podobné,

ale tento je špeciálne vybavený,

nerobí len fotky vášho mozgu

ale aj záznamy aktívnych oblastí mozgu.

Deje sa to nasledovne.

Máme tu takzvané BOLD zobrazenie,

to je zobrazenie hladiny okysličenej krvi.

Keď ste v fMRI skeneri,

ste vo veľkom magnete,

ktorý sa pripája na molekuly v určitých oblastiach.

Keď je oblasť mozgu aktívna, je aktívna neuronálna oblasť,

nahrnie sa do tej oblasti krv.

Prietok krvi spôsobí zvýšenie

hladiny krvi v tej oblasi

s deoxyhemoglobinovou zmenou v koncentrácii.

MRI vie zachytiť deoxyhemoglobín

zatiaľčo oxyhemoglobín nedokáže.

Takže touto metódou dedukcie

meriame prietok krvi, nie neuronálnu aktivitu a

usudzujeme, že ak oblasť mozgu má viac krvi

bola táto oblasť aktívna pri určitej úlohe.

To je podstata fungovania fMRI.

Používa sa už od 90-tych rokov

pri skúmaní zložitých procesov.

Teraz vám ukážem štúdiu, ktorý som robil.

Volá sa Jazz v fMRI skeneri.

Spolupracoval som s kolegom Alanom Braunom z Národného inštitútu zdravia.

Tu je krátke video toho, čo sme v projekte robili.

(Video) Charles Limb: Toto je umelohmotný MIDI klávesový nástroj

ktorý používame v jazzových experimetoch.

Má 35 kláves,

ktoré sú navrhnuté tak, aby sa vošli do skeneru

a boli magneticky bezpečné,

mali minimálne rušivé účinky,

ktoré by rušili meranie

a podušku, takže si ho hráč môže položiť na nohy,

kým leží v skeneri a hrá ležiac na chrbte.

A funguje to takto, v skutočnosti to neprodukuje zvuk.

Vysiela to takzvaný MIDI signál...

alebo digitálne rozhranie pre hudobné nástroje...

cez tieto káble do počítača,

ktorý spustí vysoko kvalitný zvuk klavíra.

(Hudba)

(Hudba)

CL: OK, funguje to.

A pomocou týchto kláves

máme prostriedok na skúmanie hudobných procesov.

Takže čo teraz, keď už máš tento zvláštny klavír?

Neostane len pri tom, že: "Hej, super, že máme takýto klavírik."

Teraz musíme vymyslieť nejaký vedecký experiment.

A tento experiment sa zakladá na nasledujúcom.

Čo sa deje v mozgu pri niečom naučenom a preskúšavanom

a čo sa deje v mozgu pri niečom,

čo je spontánne vytvárané, teda improvizované,

čo je zladené motoricky

v zmysle jednoduchých senzorických častí?

Tu máme to, čo nazývame paradigma.

Stupnicová paradigma, hrá sa na stupnici hore a dole, popamäti.

A tu je improvizácia na stupnici

štvrťové noty, metronóm, pravá ruka,

vedecky veľmi bezpečné

ale hudobne podstatne nudné.

A potom v spodnom riadku, máme jazzovú paradigmu.

Pozvali sme profesionálnych hráčov jazzu na Inštitút,

kde sa museli naučiť hudobnú ukážku naľavo,

ktorú ste počuli, keď som ju hral ja

a potom sme ich nechali improvizovať v rovnakých zmenách akordov.

Keď klikneme na ikonu vľavo dole,

tu je ukážka toho, čo sme nahrali v skeneri.

(Hudba)

Nie je to veľmi prirodzené prostredie

ale boli schopní hrať ozajstnú hudbu.

Počul som to sólo už 200krát

a stále sa mi páči.

Hudobníkom tam nakoniec bolo celkom pohodlne.

Najprv sme zmerali počet nôt.

Nehrali v skutočnosti len viac nôt, keď improvizovali?

Nie, v tom to nebolo.

Potom sme sa pozreli na mozgovú aktivitu.

Skúsim to pre vás zostručniť.

Toto sú kontrastné mapy zobrazujúce rozdiel

medzi tým, čo je aktívne, keď improvizujete

a tým, keď robíte niečo naučené.

Červeným je aktívna oblasť v prefrontálnej kôre,

v čelovom laloku mozgu.

Modrou je deaktivovaná oblasť.

Takže ústrednou oblasťou je mediálny prefrontálny kortex,

kde došlo k zvýšeniu aktivity.

A veľká plocha zvaná laterálny prefrontálny kortex

zmenšila svoju aktivitu, ak to zhrniem.

Tieto oblasti plnia aj mnohé iné funkcie.

Ako rád pripomínam, toto nie sú jazzové oblasti mozgu.

Robia aj kopec iných vecí,

ktoré súvisia s sebauvedomovaím,

introspekciou, pracovnou pamäťou atď.

V čelovom laloku máme v podstate vedomie.

Ale máme to kombináciu

oblasti, ktorá súvisí so sebakontrolu vypnutú

a oblasti, o ktorej sa uvažuje ako autobiografickej

alebo sebavyjadrovacej, zapnutú.

Takže si myslíme, aspoň v tomto predbežnom -

No je to len jedna štúdia, najskôr sa mýlime.

Ale je to jedna štúdia.

Takže je rozumné stanoviť hypotézu,

že aby ste boli tvoriví,

musíte mať túto zvláštnu disociáciu v čelovom laloku.

Jedna oblasť sa zapne a jedna veľká oblasť sa vypne,

aby ste neboli brzdený, aby ste mohli spraviť aj chyby,

aby ste nepotlačovali

všetky tie novovygenerované impulzy.

Vieme, že hudba nie je samostatnou aktivitou,

je komunikatívna.

Takže ďalšou otázkou bolo:

"Čo sa deje, keď si hudobníci navzájom odpovedajú,

keď hrá raz jeden a raz druhý,

čo je bežne pri jazze deje.

Toto je dvanásťtaktové blues.

Rozdelil som ho tu na štvortaktové skupiny,

aby sme videli, kedy dôjde k výmene.

To, čo sme urobili bolo, že sme do skeneru dali hudobníka,

ktorý sa mal naučiť melódiu

a s druhým hudobníkom v kontrolnej miestnosti

sa interaktívne dopĺňali.

Takže tento hudobník, Mike Pope,

jeden z najlepších svetových hráčov na basu a fantastický hráč na klavír.

Práve hrá skladbu,

ktorú sme videli,

ešte o niečo lepšie, ako som ju napísal ja.

(Video) CL: Mike, no tak.

Sestra: Vo vreckách nemáš nič, však Mike?

Mike Pope: Nie. Vo vreckách nemám nič. (Sestra: Okej.)

CL: Aby ste s týmto súhlasili, musíte mať ten správny postoj.

(Smiech)

Je to vlastne celkom zábavné.

A teraz sa pri hraní striedame.

On je dnu. Vidíte, tam má nohy.

A ja som v kontrolnej miestnosti, striedame sa pri hraní.

(Hudba)

(Video) Mike Pope: Je to dosť dobrá reprezentácia toho,

aké je to naozaj.

Je dobré, že to nie je príliš rýchle.

Keďže to skúšame znova a znova,

umožní ti to aklimatizovať sa na prostredie.

Najťažšia pre mňa bola tá kinestetika,

pozerať sa na svoej ruky

skrz dve zrkadlá,

ležiac na chrbte

nehýbať sa okrem rúk.

To bola výzva.

Ale aj tak

boli tu naozajstné chvíle,

momenty

skutočnej, úprimnej interhry.

CL: Teraz sa trochu zastavíme.

Takže to, čo tu vidíte...

A teraz robím kardinálny vedecký hriech,

ukážem vám predbežné údaje.

Toto sú údaje jedného subjektu.

V skutočnosti práve Mikeove dáta.

Takže čo vám to tu ukazujem?

Keď sa so mnou striedal, improvizoval, nehral z pamäti,

jeho jazykové oblasti sa aktivovali, jeho Brocova oblasť,

čo je spodný čelový lalok naľavo.

Súhlasne ho mal aj napravo.

Táto oblasť súvisí s expresívnou komunikáciou.

Predstava, že hudba je jazykom,

má zdá sa aj neurologickú podstatu.

A vidíme to, keď dvaja hudobníci vedú hudobný rozhovor.

Už sme to vyskúšali u ôsmich subjektov

a dávame naše údaje dokopy.

Takže snáď o tom budeme môcť povedať niečo zmysluplné.

Keď premýšľam o improvizácii a jazyku, čo je ďalej?

Rap, prirodzene, rap,

free-style.

Odjakživa ma free-style fascinoval.

Takže poďme ďalej a pozrime si toto video.

(Video) Mos Def: ♫... s tmavou kožou stojím tu nad vami ♫

♫ robím bordel vo vašom okolí ♫

♫ celosvetová synergia, rozoznateľná symetria ♫

♫ tak ma skús poraziť, chemicky rozložiť ♫

♫ nie som desiaty M.C., akým som bol vravím ♫

♫ oháknutý ako Kennedy ♫

♫ keď poviem, že budem tu, babenky pribehnú ♫

CL: Je tu mnoho analogického

medzi tým, čo sa deje pri free-style a v jazze.

Medzi týmito dvoma formami hudby je mnoho spoločného.

Mám na mysli odlišné časové obdobia.

Rap slúži rovnakej sociálnej funkcii

ako kedysi jazz.

Takže ako vedecky skúmať rap?

Moji kolegovia si myslia, že som sa zbláznil,

ale ja si myslím, že je to uskutočniteľné.

Takže ide sa na to takto: máte free-style umelca,

ktorý sa naučí rap, ktorý ste mu napísali,

ktorý predtým nikdy nepočul,

a potom ho necháte free-styleovať.

Keď som v labáku povedal, že na TEDe budem rapovať,

povedali mi: "Tak to teda nebudeš."

A tak som si pomyslel...

(Potlesk)

Ale pozor.

Pri takejto veľkej obrazovke, môžete všetci rapovať so mnou. Okej?

Takže sa museli naučiť

naspamäť to, čo je pri spodnej ikone vľavo.

To bola kontrolná podmienka, to sa naučili naspamäť.

Počítač: ♫ Pamäť, úder. ♫

CL: ♫ Úder taktu, ktorý sa opakuje ♫

♫ rytmus a rým, ktorý ma doplňuje ♫

♫ keď beriem mikrák, je to nátresk ♫

♫ dávam rýmy, čo udrú ako blesk ♫

♫ večne hľadať pravdu musím ♫

♫ o handry sa nestarám, vidíš, čo nosím ♫

♫ v hlave mám psychopatické hlasy ♫

♫ čo šepkajú mi, počujem len ja asi ♫

♫ umenie skúmať, to čo visí ♫

♫ v nekonečnej mysli ♫

♫ slová sa zo mňa lejú ako riava ♫

♫ môže za to moja chorá hlava ♫

(Potlesk)

Garantujem vám, že toto sa už nikdy nezopakuje.

(Smiech)

Pri týchto free-styleleroch je dobré, že

im dáte zopár podnetoých slov.

Nevedia, čo bude nasledovať ale počujú niečo bez prípravy.

Spustite tú zvukovú ikonu napravo.

Počujú tri podnetové slová: "ako", "nie" a "hlava".

Nevie, čo bude nasledovať ďalej.

Free-styler: ♫ ISom ako nejaký [nejasné] ♫

♫ [nejasné] mimozemská, nebeská scéna ♫

♫ Kedysi sedával som v pyramíde a meditoval ♫

♫ s dvoma mikrofónmi visiacimi nad hlavou ♫

♫ keby som stále počul ♫

♫ vidíš, ako sa uškŕňaš ♫

♫ učil som deti, čo sedávajú vzadu ♫

♫ o apokalyptickom odkaze ♫

♫ nie všetko, muselo to zostať jednoduché ♫

♫ [nejasné] inštrumentálny ♫

♫ škodlivé hranie Super Mario ♫

♫ [nejasné] krabice [nejasné] hip hop ♫

CL: Znova, dejú sa tu neuveriteľné veci.

Veci, ktoré sú neurologicky pozoruhodné.

Nezáleží, či sa vám táto hudba páči, či nie.

Čo sa týka tvorivosti, je to fenomenálne.

Tu je krátke video toho, ako sme to robili v skeneri.

(Smiech)

(Video) CL: Sme tu s Emmanuelom.

CL: Toto je mimochodom nahrané v skeneri.

(Video) CL: Tu je Emmanuel v skeneri.

Naučil sa pre nás jeden rap.

Emmanuel: ♫ Úder taktu, ktorý sa opakuje ♫

♫ rytmus a rým, ktorý ma doplňuje ♫

♫ keď beriem mikrák, je to nátresk ♫

♫ dávam rýmy, čo udrú ako blesk ♫

♫ večne hľadať pravdu musím ♫

♫ o handry sa nestarám, vidíš, čo nosím ♫

CL: Okej, tu to zastavím. Čo vidíme v jeho mozgu?

Tu sú v skutočnosti mozgy štyroch raperov.

A vidíme ako sa rozsvietili jazykové oblasti,

ale potom pri zavretých očiach,

keď robíte free-style, nie rap spamäti,

rozsvietia sa obrovské vizuálne oblasti.

Máme tu aktivitu mozočku, ktorý je zodpovedný sa motorickú koordináciu.

Zvýšenú mozgovú aktivitu máte, keď robíte porovnateľnú úlohu,

jedna úloha je na tvorivosť a druhá vykonávaná spamäti.

Je to len predbežné zistenie ale myslím, že je to cool.

Aby som to zhrnul, máme ešte veľa otázok.

A ako som už vravel, mi si tu otázky kladieme, neodpovedáme na ne.

Ale chceme prísť na koreň toho, čo znamená byť tvorivým géniom, neurologicky.

Myslím si, že s týmito metódami sa posúvame bližšie.

A dúfam, že v najbližších 10, 20 rokoch

uvidíte skutočné, zmysluplné štúdie.

Vraví sa, že veda musí umenie dobehnúť

asi sa nám to začína dariť.

Chcem vám poďakovať za váš čas, cením si to.

(Potlesk)