歌ったり、即興演奏を想像したりすると、脳が「フロー状態」になるという研究結果

歌ったり、即興演奏を想像したりすると、脳が「フロー状態」になるという研究結果 健康

ジョージア州立大学の研究チームは、アーティストが「フロー状態」にあるときに脳がどのように変化するかを明らかにし、即興演奏を想像するだけで、ミュージシャンが歌っているときと同じフローに似た脳の状態が引き起こされることを発見しました。

本研究では、21人のジャズ上級者を対象に、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、12小節ブルースのコード進行をベースにしたビバップの4つの楽譜のうちの1つを、発声または想像するように指示しました。

数学、物理学、音楽、神経科学、コンピュータサイエンスの専門家からなる学際的な研究チームは、このfMRIデータを用いて、デフォルトモードネットワークと実行制御ネットワークという2つの主要な脳ネットワークに注目し、ジャズ演奏時の創造性の度合いに応じてミュージシャンの脳がどのように接続性を再構成するかを明らかにしました。

研究代表者のVictor M. Vergara氏は、「ジャズミュージシャンが発声、想像、即興、あるいは事前に学習した暗譜の演奏をしているときの静的な機能ネットワークの接続性を推定しました。」と言います。

音楽学部の准教授で本研究の共同執筆者であるMartin Norgaard氏は、本研究が、熟練したジャズミュージシャンの作業中の精神状態に関する新たな知見を提供するものであると述べています。

Norgaard氏は、「非常に興味深いのは、実際に歌っているときも、即興演奏を想像しているときも、脳のパターンや活動が非常によく似ていることです。」と述べています。

今回の研究は、即興演奏中の被験者の脳は、機能的な結合性が低いことを示した先行研究に基づいています。

今回の研究では、即興演奏は、脳の実行制御ネットワークとの接続性が弱い状態であり、音楽を自由に創造できる「フロー」の感覚と関連していることが明らかになりました。

Norgaard氏は、「実行制御ネットワークは、問題解決を含む多くのタスクで活動していますが、デフォルト・モード・ネットワークは、被験者が休息状態にあるときに、より活発に活動しているようです。 熟練した音楽家が即興で演奏しているときは、脳が創造性をあまり妨げていないことがわかりました。」

本研究は、ジョージア州立大学、ジョージア工科大学、エモリー大学が支援するTReNDS(Center for Translational Research in Neuroimaging and Data Science)と共同で行われました。

TReNDSの創設ディレクターであり、心理学と神経科学の特別大学教授であるVince Calhoun氏は、今回の研究により、接続性の効果を広範囲かつ豊富に観察することができたと述べています。

本研究は、創造的なアウトプットを発声したり、想像したりしてリアルタイムに制作しているときの脳全体の接続性を分析した初めての研究です。

「脳は非常にダイナミックなので、脳機能が時間とともにどのように変化するかをマッピングすることは、データを分析し、行動条件や休息に関連する機能パターンを捉えるためのより自然な方法です。」とCalhoun氏は述べています。

TReNDSセンターのチームの一員として、Vergara氏と同僚は、創造的なプロセスへの干渉を減らすために、非侵襲的な方法で脳から信号を抽出することができました。

チームは、安静時のネットワークを特定するためのカスタムアルゴリズムを作成しました。

「脳のイメージングでは、時間的に変化する膨大な量の測定値が得られますが、これを解析するのは困難です。クリエイティブな作業に関連する脳領域を特定するには、パターン認識アルゴリズムが必要でした。そして、即興演奏とリハーサル済みの音楽の違いを理解するために、異なるパターンを比較しました。」とVergara氏は語ります。

この研究のパラダイム1物の見方や捉え方は、さまざまな楽器を演奏するジャズの専門家を対象としているため、即興演奏をするすべてのミュージシャンに広く適用できる可能性があります。

今後の研究では、同じパラダイムを、フリースタイルのラップや口語詩、さらにはスポーツなど、リアルタイムで創造が行われる他の活動にも適用できる可能性があり、人間の脳内の創造的プロセスに共通する要素が見つかるかもしれません。

Norgaard氏は、「即興演奏中に脳内でどのような変化が起きているのか、どのようなネットワークが関係しているのかなど、より具体的な問題を考えることができるようになりました。これは動的接続性と呼ばれるもので、私たちはこれを次に研究したいと考えています。」と述べています。

この研究チームには、コンピュータサイエンスのRobyn Miller助教授、物理学・天文学のMukesh Dhamala准教授のほか、ペンシルバニア州立大学、ハーバード大学医学部の共同研究者も参加しています。

Published by Georgia State University. Victor M. Vergara et al, Functional network connectivity during Jazz improvisation, Scientific Reports (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-98332-x