musiikki

Psykologian maisteri Jussi Valtosen väitöskirjassa selvitettiin terveiden aivojen toimintaa tutkimalla aivovaurioista kärsiviä potilaita, joiden tiedonkäsittelykyvyt eivät toimi normaalisti.

Yksi Valtosen koehenkilöistä oli potilas, joka kärsii harvinaisesta, virusperäisen aivotulehduksen aiheuttamasta muistihäiriöstä. Tulehdus oli vaurioittanut aivojen ohimolohkoja, jotka ovat erityisen tärkeitä muistin ja oppimisen kannalta.

"Hän ei oppinut tunnistamaan ketään meistä", Valtonen kertoo. "Hän pystyi keskustelemaan sujuvasti mutta unohti heti sen jälkeen, että mitään keskustelua oli käyty."

Aivovaurio oli sikäli poikkeuksellinen, että potilaan hippokampus oli tuhoutunut molemminpuolisesti kokonaan.

"Hippokampusvaurioista kärsiviä potilaita on tutkittu aiemminkin, mutta useimmilla hippokampaalista kudosta on säilynyt ainakin jonkin verran."

Muistia lukuun ottamatta potilaan muut kognitiiviset toiminnot olivat kuitenkin säilyneet suhteellisen hyvin. Ennen sairastumistaan potilas oli ollut myös taitava alttoviulisti, ja hänen soittokykynsä oli säilynyt muistihäiriöstä huolimatta.

Harvinaisen hippokampusvaurion ja säilyneen soittotaidon yhdistelmä tarjosi tutkijoille ainutlaatuisen mahdollisuuden selvittää, onko uuden musiikin oppiminen mahdollista ilman hippokampusta.

Potilasta varten sävellytettiin kolme uutta kappaletta, jotka rakennettiin huolellisesti vertailukelpoisiksi keskenään. Potilas harjoitteli kahta kappaleista, ja harjoittelun jälkeen esityksiä verrattiin kontrollikappaleeseen, jota potilas ei ollut harjoitellut. Tutkimustulosten mukaan kappaleet sujuivat harjoittelun jälkeen kontrollikappaletta sujuvammin. Vaikka potilaan oppiminen tuskin oli yhtä nopeaa kuin terveillä muusikoilla, tutkimus on tiettävästi ensimmäinen osoitus siitä, että uutta musiikkia voi oppia soittamaan ainakin jonkin verran ilman hippokampusta.

"Tutkimuksessa saatiin aiempaa varmempia tuloksia, koska tuloksia ei voi selittää säilyneellä hippokampaalisella kudoksella. Tällä potilaalla sitä ei käytännössä ole."

Valtonen teki tutkimuksensa osana amerikkalaisen Johns Hopkinsin yliopiston tutkimusryhmää. Potilasta tutkittiin samalla myös Princetonin yliopistossa.

Psykologian maisteri Jussi Valtonen väitteli Helsingin yliopiston käyttäytymistieteellisessä tiedekunnassa 16.5. aiheesta ”Cognitive Representations in the Sensory and Memory Systems of the Human Brain: Evidence from Brain Damage and MEG”. Vastaväittäjänä toimi professori E. Charles Leek Bangorin yliopistosta. Väitöskirja on luettavissa e-thesispalvelussa.

Juttu on Helsingin yliopiston tiedotteesta muokattu.

Tampereen teknillisen yliopiston ja Harvardin yliopiston tutkijat ovat heittäytyneet mielenkiitoiseen aiheeseen: miksi joillakin rumpaleilla on oma tietty tyylinsä, selvästi tunnistettava "groove"?

Vastauksia esiteltiin askettäin PLOS ONE -julkaisusarjassa olleessa artikkelissa, joka syntyi TTY:n (Tampereen teknillisen yliopiston) ja Harvardin yliopiston tutkijoiden analysoitua rumpali Jeff Porcaron (ei kuvassa) soittoa millisekunnin tarkkuudella.

Jeff Porcaro oli kenties maailman kuuluisin groove-rumpali. Hän oli TOTO-yhtyeen perustajajäsen ja soitti lukuisten popin, rockin, ja jazzin supertähtien kuten Michael Jacksonin, Madonnan, Bruce Springsteenin, Pink Floydin, Dire Straitsin ja Herbie Hancockin levyillä. Tämä tuottelias rumpari kuoli vuonna 1992 vain 38-vuotiaana.

Tutkimuksessa haluttiin selvittää yksityiskohtaisesti musiikin ja erityisesti rumpujen soiton ajoituksen ja dynamiikan vaihtelua tasaisen konemaiseen rytmiin nähden. Vaihteluiden rakenne antaa tietoa hermoston ja motoriikan toiminnasta. Lisäksi se valottaa niin sanotun svengin tai grooven taustatekijöitä ja miten rumpali toimii sen aikaansaamiseksi sekä tietoisesti että tiedostamatta. 

Tiedetuubi tarjoaa perjantain perinteisenä taiteellisteknisenä kevytjuttuna musiikkia!

Saksalainen elektroniikkaharrastajakerho Toolbox Bodensee e.V. on tehnyt omalaatuisen musiikkisoittimen: patteriston diskettiasemia, jotka päästävät toimiessaan eri korkuisia ääniä. Asemia voidaan “soittaa” puolestaan pianokoskettimistolla tai ohjelmoida toimimaan etukäteen yksinkertaisella MIDI-tiedostolla.

Erilaisia ääntä päästäviä massamuistilaitteita käyttäviä soittimia on tehty aikaisemminkin, mutta todennäköisesti missään ei ole rakennettu näin suurta diskettiasemasoitinta. Diskettiasemia on 49, jotka on kiinnitetty toisiinsa 3D-tulostetuin osin ja asemat on kytketty 360 erilaisella johtoliitoksella toimintaa ohjaavaan tietokoneeseen.

Kaikkihan tiedämme, että ruotsalaiset ovat aika hyviä poppimusiikintekijöitä – tai ainakin sen markkinoijia. Lisäksi siellä osataan tehdä musaa, joka on todella cool.

Tästä konkreettinen esimerkki on ruotsalainen bändi Shout Out Louds, joka teki vuonna 2012 levyn nimeltä “Blue Ice”. Nimen lisäksi siitä tekee varsin viileän myös se, että sellaisen voi tehdä itse jäädyttämällä. Levy on itse asiassa siis silikonimuotti, mihin kaadetaan vettä ja pakastimessa siitä tulee jäinen levy, jota voi soittaa perinteisellä levysoittimella. Onneksi muotin mukana tulee myös oikea levy, joten musan kuunteluun ei tarvitse ryhtyä jäädytystoimiin ja meno jatkuu myös silloin, kun jäälevy on jo sulanut. Jotta hanavedessä olevat pienet kuplat ja epäpuhtaudet eivät pääse haittamaan soitantaa, on paketin mukana myös pullolinen tislattua vettä.

Alla on kiinnostuneille video levystä ja sen musiikista.

Nytpä tiedetään tämäkin: kissojen mielestä ihmisten musiikki on epämiellyttävää.

Wisconsinin ja Marylandin yliopistojen tutkijat keksivät tarkkailla tieteen nimissä sitä, miten kissat reagoivat musiikkiin – ja kehittivät samalla soitantaa, mistä kissat näyttävät oikeasti pitävän. Tutkijoiden mukaan musiikki vaikuttaa myös kissoihin rentouttavasti ja rauhoittavasti.

“Selvitimme mikä on kissojen ääntelyn normaali taajuusalue ja sovitimme omaa musiikkiamme siten, että se sopii kissataajuuksiin”, selittää Applied Animal Behaviour Science -julkaisussa ilmestyneen tutkimuksen pääkirjoittaja Charles Snowdon.

“Kissat pitävät noin oktaavia korkeammasta äänestä kuin ihmiset.” Ihmisten musiikissa rumpujen rytmi on usein verrannollinen sydämen sykkeeseen. Kissat puolestaan näyttävät pitävän musiikista, jonka tempo vastaa kehräystä. Kissat myös liukuvia taajuuksia, muuttuvia maukumaisia äännähdyksiä, joten on luonnollista, että kissaystäviemme mielimusiikissa on myös sellaisia.

Snowdonin vetämä Wisconsinin yliopiston tutkimusryhmä loi Marylandin yliopistossa olevan säveltäjä David Teien kanssa musiikkia, jonka oletettiin olevan kissoja miellyttävää. He eivät halunneet matkia kissojen omia ääniä, vaan luoda jotain uutta  – musiikkia mistä kissat pitävät, mutta mikä ei olisi vastenmielistä myöskään ihmisille. Näin kissojen omistajat voisivat soitaa kotonaan musiikkia, mikä olisi miellyttävää kaikkien mielestä.

Tuloksena oli kappale nimeltä Cozmo’s Air, jonka rytmi on kehräystä vastaava 1380 iskua minuutissa.

Toisessa kappaleessa, nimeltään Rusty’s Ballad, rytmi on vain 250 iskua minuutissa. Tämän on tarkoitus vastata nuolemista, eli kissojen tapaa puhdistaa itseään kielellään.

Näitä kappaleita soitettiin 47 kotikissasta muodostetulle koe-eläinjoukolle. Vertailun vuoksi kissoille soitettiin myös ihmismusiikkia: kaksi klassisen musiikin klassista kappaletta, Johann Sebastian Bachin orkesterisarjassa nro. 3 oleva alkusoiton jälkeinen Air-viuluosa ja Gabriel Fauré’n Elegia.

Yllättäen kissat eivät reagoineet juuri lainkaan ihmismusiikkiin, mutta kissamusiikin soidessa kaiuttimista, alkoivat kehrääjät innostua sekä liikkua kohti ämyreitä. Kissat kiehnäsivät kaiutinkaappien vieressä ja koittivat tartuttaa niihin tuoksuaan, eli näin “merkitä” niitä omikseen.

Kissamusiikki siis toimi jopa yllättävän hyvin ja auttaa ymmärtämään eläinten psykologiaa.

David Teie on aiemmin tutkinut myös apinoita sekä tehnyt musiikkia niille. Akateemisen kiinnostuksen lisäksi musiikille odotetaan käyttöä muun muassa eläinlääkäriasemilla sekä paikoissa, joissa kissoja pitää rauhoittaa – kenties siis myös kodeissakin, ainakin toisinaan.

Tuoreen tutkimuksen mukaan aivoturso pitää nähtävästi musiikin kuuntelusta.

Jyväskylän yliopiston ja Aalto-yliopiston AMI-keskuksen yhteistyönä tehdyn, Suomen Akatemian rahoittaman tutkimuksen mukaan toistuvien musiikillisten fraasien kuuntelu saa aikaan selvää aktivoitumista aivotursossa, eli hippokampuksessa. Koska aivoturson yksi tärkeä tehtävä aivoissa on pitkäkestoisten muistojen luomisessa ja säilyttämisessä, ja koska uusien tutkimustulosten mukaan lyhyt- ja pitkäkestoinen muisti ovat toisistaan riippuvaisia, on musiikin kuuntelulla mahdollisesti muistamista avustava vaikutus.

Professori Petri Toiviaisen johtamaan tutkimusryhmään kuului tutkijoita Jyväskylän monitieteisen musiikintutkimuksen keskuksesta sekä tohtori Elvira Brattico Aalto-yliopistosta. Tutkimuksen tulokset julkaistiin Cortex-lehdessä, joka on hermojärjestelmän ja käyttäytymisen tutkimukseen painottunut tieteellinen julkaisu.

"Keskisten ohimolohkojen alueen aktiivisuus lisääntyi, kun koehenkilöille soitettiin toistuvia musiikillisia motiiveja", kertoo tohtorikoulutettava Iballa Burunat.

"Keskiset ohimolohkot ovat välttämättömiä pitkäkestoisen muistin toiminnassa. Kuuntelukokeessa havaittiin, että nämä aivoalueet osallistuvat kenties myös musiikkikatkelmien lyhytkestoiseen tunnistamiseen."

Tohtori Bratticon mukaan vastaavaa ei ole aiemmin havaittu musiikin neurotutkimuksessa.

Tutkimuksen tekee uudenlaiseksi se, että kuuntelukoe järjestettiin mahdollisimman luonnollisessa ympäristössä, joka ei ole kovin tyypillistä neurotieteiden koeasetelmille. Koehenkilöiden ainoa tehtävä oli kuunnella tarkkaavaisesti musiikkinäytteenä toiminut argentiinalainen tango alusta loppuun.

"Käyttämämme metodi oli ratkaisevassa osassa ilmiön paljastamisessa", Iballa Burunat selittää. "Tunnistetut alueet voivat olla yhteydessä myös musiikkiin liittyvien pysyvämpien muistijälkien muodostamiseen".

Musiikin tarkkaavainen kuunteleminen kenties juurrutti sävelmän koehenkilöiden pitkäkestoiseen muistiin. Vastaavaa ei ehkä olisi tapahtunut, mikäli koehenkilöt olisi altistettu yksinkertaisemmalle ärsykkeelle kontrolloidummassa koeasetelmassa, kuten tapana yleensä on tutkittaessa musiikin ja muistin välisiä yhteyksiä.

Vaikka luonnollinen koeasetelma saattaa olla riittävä tekijä aktivoimaan aivoturson osallistumista musiikin kuunteluun, saattaa toinen selitys tuloksille piillä musiikin kyvyssä herättää tunteita. Kokeessa käytetty musiikki on Astor Piazzollan säveltämä kunnianosoitus äkillisesti kuolleelle isälleen, joten kappale on hyvin tunteellinen. Burunatin mukaan emotionaalisella latauksella voi myös olla vaikutus muistamiseen, eli pelkkä musiikki sinällään ei selittäisi tuloksia.

Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että tunnepitoiset tapahtumat muistetaan neutraaleja paremmin. Tuloksilla voi olla merkitystä myös hermorappeumasairauksien, kuten Alzheimerin taudin, tutkimuksen kannalta. Sopiva tunnepitoinen musiikki voisi siis toimia hyvinkin hoitona tai ennaltaehkäisynä.

"Musiikilla voidaan vaikuttaa potilaisiin positiivisesti stimuloimalla heidän aivotursoaan ja sitä kautta koko muistijärjestelmää", pohtii professori Toiviainen.

"Parempi ymmärrys musiikin ja muistin välisestä yhteydestä voi johtaa hyvinkin laajamittaisiin tuloksiin ja auttaa kehittämään uusia hoitomuotoja, joilla kuntoutetaan hermorappeumasairauksista kärsiviä potilaita tai parannetaan heidän elämänlaatuaan."

Artikkeli perustuu Aalto-yliopiston ja Jyväskylän yliopiston yhteiseen tiedotteeseen. Kuva on Flickr-palvelusta.

Julkaisu:

Burunat, I., Alluri, V., Toiviainen, P., Numminen, J., & Brattico, E. (2014). Dynamics of brain activity underlying working memory for music in a naturalistic condition. Cortex. doi:10.1016/j.cortex.2014.04.012

Amerikkalaistaiteilija Evan Holm on tehnyt 2000-luvun alusta alkaen erilaisia tekniikkaa ja taidetta yhdistäneitä teoksia, ja hänen uusin keksintönsä on upottaa levysoitin veden alle. Kyllä, se toimii sielläkin – kunhan vain levysoitin on tehty siten, että vesi ja sähkö eivät pääse keskenään tekemisiin toistensa kanssa.

Vesitiivis levysoitin on teoksessa keinotekoiseksi lammeksi muotoillun vesialtaan sisällä siten, että levy pyörii juuri pinnan alla ja se saa pyöriessään aikaan kauniin pyörteen vesipintaan. Levysoittimessa on neula vartensa päässä, ja kun se asetetaan levypinnalle, kuuluu musiikki aivan samaan tapaan kuin normaalisti: ääni syntyy neulan seuratessa levyssä olevaa uraa ja muuttaa värähtelyt sähkösignaaliksi ilman ilmaa. Ainoa ero vedettömään levyn soittamiseen on se, että neula painuu levyä vasten veden alla hieman heikommin veden nosteen vuoksi, mutta tätä Holm kompensoi pienellä lisäpainolla.