Warum Musik lässt uns fühlen, nach AI

In einem neuen Papier ein team des USC Informatiker und Psychologen zusammen, um zu untersuchen, wie Musik wirkt, wie Sie handeln, fühlen und denken

Dein Herz schlägt schneller, die Handflächen Schwitzen und ein Teil Ihres Gehirns genannt, die Heschl ‚ s gyrus leuchtet wie ein Weihnachtsbaum. Die Chancen sind, haben Sie nie darüber nachgedacht, was passiert, um Ihr Gehirn und Körper, wenn Sie Musik hören, in so detaillierter Weise.

Aber es ist eine Frage, die hat verblüfft Wissenschaftler seit Jahrzehnten: Warum ist etwas so abstraktes wie Musik zu provozieren wie eine konsequente Reaktion? In einer neuen Studie, ein team von USC-Forschern, mit Hilfe von künstlicher Intelligenz untersucht, wie Musik wirkt sich auf die Zuhörer “ Gehirn, Körper und Emotionen.

Das research team untersuchte Herzfrequenz, hautleitwert (oder die Aktivität der Schweißdrüsen), die Aktivität des Gehirns und subjektive Gefühle von Glück und Trauer in einer Gruppe von Freiwilligen, die als hörten Sie drei Stücke von unbekannten Musik.

Der 74 musikalischen Merkmale untersucht, die Forscher fanden heraus, Dynamik, register, Rhythmus und Harmonie waren besonders hilfreich bei der Vorhersage der Zuhörer Antwort.

„Die ganzheitliche Betrachtung der Musik-Wahrnehmung mit allen möglichen musikalischen Prädiktoren, gibt uns einen beispiellosen Einblick in, wie unsere Körper und Gehirne reagieren auf Musik“, sagte der Studie führen Autor Tim Greer, ein computer-science-Ph. D.-student und ein Mitglied des USC-Signal Analysis and Interpretation Laboratory (SAIL).

Der Kontrast ist entscheidend

Unter Ihrer Erkenntnisse, die Forscher stellten fest, dass Musik mächtig beeinflußt Teile des Gehirns, in dem auditorische Komplex namens der Heschls‘ gyrus und der superior temporale gyrus (plural: gyri).

Insbesondere das Gehirn reagiert auf Puls Klarheit, oder die Stärke des beat (ganz einfach ausgedrückt: Ihr gyri werden sich lebendig, wenn Sie hören, Lady Gagas „Bad Romance“).

Sie fanden auch, dass die Dynamik, den Rhythmus und das timbre oder die Einführung neuer Instrumente, bringt den Aufwärtstrend in der Antwort. In anderen Worten, der Kontrast ist entscheidend. Zum Beispiel, die gyri aktivieren, wenn es eine änderung in der Dynamik, oder „loudness“.

„Wenn ein Lied ist laut, überall, es gibt nicht viele dynamische Variabilität, und die Erfahrung wird nicht so mächtig sein, als ob der Komponist verwendet eine änderung in der Lautstärke“, sagte Greer, der selbst ein Komponist, spielt Saxophon und keyboard.

„Es ist der songwriter‘ s job, nehmen Sie mit auf eine Achterbahn der Gefühle in weniger als drei Minuten, und die dynamische Variabilität ist eine der Möglichkeiten, wie dieses Ziel erreicht wird.“

Also, wenn Sie hören, ein ganzes album von black metal, die durchweg lauter sind, sind Sie wahrscheinlich nicht gehen, um zu sehen, eine Antwort. Aber wenn Sie hören auf Nirvanas „Smells Like Teen Spirit“, das geht aus eine ruhige Strophe, lauter Refrain und wieder zurück, das ist eine andere Geschichte.

Das team entdeckte auch, dass galvanische Haut Antwort—ist im Grunde ein Maß für Schweiß—stieg nach dem Eintritt von einem neuen instrument oder Anfang einer musikalischen crescendo.

„Bei jedem neuen instrument kommt, können Sie sehen eine Spitze in der kollektiven Reaktion der Haut“, sagte Greer.

Darüber hinaus die meisten anregende Momente in der Musik waren vorausgegangen, die durch eine Erhöhung in den Grad der Komplexität des Songs. Im wesentlichen, desto mehr Instrumente in den song, der mehr Leute geantwortet. (Man denke: der erste Abschnitt von Mike Oldfield ‚ s „Tubular Bells“, als der song baut sich zu einem crescendo, indem Sie weitere Instrumente.)

Und das traurigste, was zu beachten ist? Diese Auszeichnung geht an die erhöhte 7. Hinweis: der Moll-Tonleiter. Die Studie ergab das die note F# in einem Lied in der G-Moll-positiv korreliert mit einer hohen Traurigkeit Bewertungen.

Das könnte der Grund sein, warum der Erzähler die Angst ist fast greifbar in Der Animals‘ „House of the Rising Sun“, die verwendet die erhöhte 7. der Moll-Tonleiter zu starten, in jeder zunehmend emotionale vers.

Neuland

Für dieses experiment wählte das team drei emotionale Stücke, die nicht enthalten Texte und waren nicht sehr vertraut, so dass kein element des Speichers befestigt war, um den Hörer auf eine emotionale Antwort. (Hör ein Lied, das im hintergrund gespielt, während einer Weisheitszahn-Extraktion, zum Beispiel, könnte verzerren die Wahrnehmung.)

In der Neuro-Imaging-experiment 40 freiwillige hörte eine Reihe von traurig oder glücklich, musical-Auszüge, während Ihr Gehirn gescannt wurden mittels MRI. Dies wurde durchgeführt, an der USC-Gehirn und Kreativität Institut von Assal Habibi, ein Assistent professor für Psychologie an der USC Dornsife College of Letters, Künste und Wissenschaften, und Ihr team, einschließlich Matthew Sachs, ein Postdoc-Stipendiat derzeit an der Columbia University.

Zum Messen von physikalischen Reaktion, 60 Personen hörten Musik über Kopfhörer, während Ihr Herz-Aktivität und Hautleitfähigkeit wurden gemessen. Die gleiche Gruppe bewerteten auch die Intensität der emotion (fröhlich oder traurig) von 1 bis 10 beim hören der Musik.

Dann, der computer-Wissenschaftler knirschte die Daten mit KI-algorithmen, um zu bestimmen, die auditiven Funktionen, die Menschen lückenlos beantwortet werden.

In der Vergangenheit, Neurowissenschaftler versuchen, besser zu verstehen, den Einfluss von Musik auf den Körper, Gehirn und Gefühle analysiert haben, MRT-Gehirn-scans über sehr kurze Segmente von Zeit—zum Beispiel, betrachten das Gehirn reagiert auf zwei Sekunden der Musik.

Im Gegensatz dazu, in dieser Studie, die mit algorithmen zu analysieren, die erhobenen Daten im Labor, die Wissenschaftler waren in der Lage zu schauen, wie die Menschen fühlten, während Sie Musik hören über längere Zeiträume, nicht nur aus Gehirn-scans, aber auch die Kombination von Daten aus anderen Modi.

„Roman multimodal computing-Ansätze helfen nicht nur beleuchten, die menschliche affektive Erfahrungen, um Musik auf das Gehirn und Körper-Ebene, aber in Verbindung mit, wie Menschen fühlen und zu artikulieren, Ihre Erfahrungen,“ sagte Professor Shrikanth (Shri) Narayanan, Studie co-Autor, Niki und C. L. Max Nikias Chair in Engineering und professor of electrical and computer engineering und computer science.

Ein gutes Gefühl

Zusätzlich hilft Forscher identifizieren Sie songs für das perfekte Training, studieren oder schlafen-playlist, die Forschung hat therapeutische Anwendungen—Musik hat sich gezeigt, zu beruhigen, Angst, Schmerzen zu lindern und den Menschen helfen, mit Behinderungen oder Demenz.

„Von einer Therapie, Perspektive, Musik ist ein sehr gutes tool, um zu veranlassen emotion und engagieren eine bessere Stimmung“, sagt Habibi.

„Mit dieser Forschung, können wir design-musikalische Reize für die Therapie bei Depressionen und andere affektive Störungen. Es hilft uns auch zu verstehen, wie Emotionen im Gehirn verarbeitet.“

Nach Angaben der Forscher, zukünftige Studien betrachten könnte, wie die verschiedenen Arten von Musik kann sich positiv manipulieren, unsere emotionalen Reaktionen und ob die Absicht des Komponisten entspricht der Wahrnehmung durch den Hörer von einem Stück Musik.