Vědci dlouho přemýšleli, kdy se smysl pro rytmus poprvé formuje ve vyvíjejícím se mozku.
Bylo těžké na to odpovědět, protože studovat to u plodů je téměř nemožné. Ale když se místo toho vědci obrátili k předčasně narozeným novorozencům, jejichž mozky jsou v posledních týdnech těhotenství zhruba ve stejném stádiu jako plody, našli překvapení.
Podle nové studie v iSciencekdyž tyto předčasně narozené děti slyší rytmické zvuky, jejich mozek se rozsvítí nejen v oblastech, které zpracovávají sluch, ale také v oblastech zapojených do pohybu – což naznačuje, že spojení mezi zvukem a pohybem začíná dříve, než kdokoli předtím potvrdil.
„Zpracování sluchového rytmu začíná velmi brzy ve vývoji,“ uvedla korespondující autorka studie Sahar Moghimiová, výzkumnice z University of Picardy Jules Verne ve Francii. „Ještě před třetím trimestrem se sluchový systém stává funkčním a začíná kódovat vnější zvuky.“
Výsledky naznačují, že smysl pro rytmus, o kterém se dlouho předpokládalo, že se objeví po narození, může již formovat rané spojení mezi písní a tancem.
Beats před narozením
Vědci použili neinvazivní zobrazovací metodu zvanou funkční blízko infračervená spektroskopie (fNIRS) k záznamu mozkové aktivity u předčasně narozených dětí, když spali. Děti byly přibližně ve 36. týdnu gestačního věku – ještě několik týdnů od jejich termínu porodu, přičemž již procházely rychlým vývojem mozku.
Byli vystaveni sekvencím rytmických a nepravidelných zvuků. Rytmické vzory produkovaly stálý rytmus, zatímco ty nepravidelné nevyvolávaly předvídatelný puls. Tým potvrdil, že rytmické zvuky aktivovaly nejen oblast sluchu v mozku, ale také oblasti, které plánují a řídí pohyb. Nepravidelné vzorce produkovaly slabší a omezenější aktivitu, což naznačuje, že vyvíjející se mozek již dokáže uspořádat zvuky do pravidelných vzorců v čase, jako by předvídal rytmus.
„Mozek již reaguje na rytmus, mnohem před narozením – stejná schopnost, která později pomáhá formovat jazyk a sociální komunikaci,“ řekla Dr. Moghimiová.
Rytmické zvuky také aktivovaly více mozku, než se očekávalo. Oblasti, které plánují a kontrolují pohyb, reagovaly silněji na pravidelné rytmy, což naznačuje, že mozek také začal interně propojovat zvuk a pohyb a připravoval se na synchronii, o které vědci vědí, že se objevuje až o měsíce později.
I bez úderů je plod v děloze již ponořen do rytmu – od stálého pulsu matčina srdce až po kadenci jejího hlasu. Autoři studie usoudili, že tato expozice může pomoci napojit sluchový systém plodu na detekci stálého rytmu a vybudovat v mozku smysl pro načasování.
„Vystavení sluchovým rytmům může být důležité pro rozvoj dalších oblastí mozku mimo oblasti sluchu,“ řekla Dr. Moghimiová.
Přestože motorická kůra předčasně narozených dětí je stále nezralá, její časná reakce na rytmus naznačuje, že vazby mezi sluchem a pohybem se začínají formovat brzy, což pokládá základy pro pozdější milníky ve vnímání a koordinaci.
Brzké partnerství
„Pozorování je opravdu vzrušující,“ řekla Simone Dalla Bella, která studuje konkurzy a motorické schopnosti na University of Montreal v Kanadě.
Řekl, že výzkum již ukázal, že novorozenci ve věku pouhých týdnů dokážou detekovat složité rytmické vzorce a že kojenci o několik měsíců později jsou schopni vnímat rozdíly mezi rytmy, jako je pochod nebo valčík, když se jemně pohybují na hudbu.
Co dělá novou studii charakteristickou, pokračoval, je to, že zachycuje tuto koordinaci před narozením, kdy motorický systém teprve začíná zrát.
„Tato studie potvrzuje, že rytmus hraje kritickou roli velmi brzy v životě,“ řekla Dr. Dalla Bella. „Naznačuje to, že schopnost mozku rozeznat ustálené vzorce ve zvuku a spojit je s pohybem může být alespoň částečně pevně nastavena.“
Dodal, že práce posiluje klíčovou myšlenku ve výzkumu rytmu: že motorický systém není jen něco, co se pohybuje poté, co se naučíme slyšet, ale aktivní partner při utváření vnímání od „úplného začátku“.
Zatímco Dr. Dalla Bella také zdůraznila, jak může raná koordinace rytmu ovlivnit vývoj, jiní vědci se ptají, co takovou synchronizaci v mozku umožňuje.
Edward Large, který studuje sluchovou neurovědu na University of Connecticut v USA, uvedl, že zjištění posilují důkazy, že mozkové rytmické obvody jsou aktivní dlouho předtím, než se objeví dobrovolný pohyb.
„Sluchové reakce samy o sobě nemohou vysvětlit mozkovou aktivitu, kterou zde vidíme,“ řekl.
Dr. Large však také řekl, že zobrazovací metoda použitá ve studii, fNIRS, je příliš pomalá na to, aby mohla sledovat rychlé mozkové vlny, které jsou základem vnímání rytmu. Skenování ukázalo, že motorické oblasti jsou aktivní, ale nemohou odhalit, zda jsou tyto reakce samy o sobě rytmické.
„Můžeme hádat, na základě dřívějších EEG studií, že ano,“ řekl.
I tak, dodal, výsledky odpovídají rostoucímu názoru, že vnímání rytmu vzniká ze samoorganizujících se nervových oscilací spojujících oblasti sluchu a pohybu – druh vestavěné rezonance, která může pomoci mozku učit se a koordinovat se od jeho nejranějších fází.
První hudba mozku
Pro neonatology zjištění, že rytmický zvuk zapojuje motorické oblasti ještě před termínem, nabízí okno do toho, jak se tvoří raná mozková spojení.
„Rytmické zvuky mohou pomoci stimulovat sluchové i motorické oblasti a podporovat časný synaptický růst ve vyvíjejícím se mozku,“ řekl Surendra Singh Bisht, který vede pediatrii a neonatologii v nemocnici Swami Dayanand v New Delhi.
Dr. Bisht vysvětlil, že u plodů a novorozenců patří hladké, symetrické obecné pohyby – spontánní pohyby novorozenců – mezi nejspolehlivější známky zdravých mozkových spojení.
„Tyto obecné pohyby jsou úzce spojeny s tím, jak dobře se mozkové buňky propojují a komunikují,“ řekl.
Kojenci s plynulejšími pohyby mívají lepší nervovou koordinaci a je u nich menší pravděpodobnost, že se u nich později v životě rozvine dětská mozková obrna.
„Je to přímé klinické vodítko k tomu, jak jsou mozkové motorické sítě zapojeny,“ řekl Dr. Bisht.
Jistě, tato zjištění neznamenají, že předčasně narozené děti dokážou rozpoznat melodii nebo puls, pouze to, že jejich mozek se na to již připravuje. Dávno předtím, než se děti rozhoupou na ukolébavku nebo se přizpůsobí rytmu řeči své matky, zdá se, že jejich mozek propojuje zvuk a pohyb v rámci přípravy na obojí.
Podle Dr. Moghimi tato raná citlivost podtrhuje roli rytmu jako základu pro učení.
„Přítomnost propracovaných neurálních kapacit pro zpracování rytmu tak brzy v životě zdůrazňuje jeho důležitost jako stavebního kamene pro učení se ze zákonitostí ve světě,“ řekla.
V tomto smyslu může být rytmus první hudbou mozku – vnitřní vzorec, který pomáhá mysli rozumět světu ještě předtím, než život vůbec začne.
Anirban Mukhopadhyay je vystudovaný genetik a vědecký komunikátor z Nového Dillí.
