Annons

Musik på hjärnan

Forskarna har gått från att jaga ett mystiskt specialområde till att anlägga ett nätverksperspektiv.

Ingmar Bergman är en sann ikon: kritikerhyllad, omdebatterad och internationellt framgångsrik. Hans filmer och teateruppsättningar ingår definitivt i en svensk kulturs kanon. Ändå var det nog när han i ett Sommar i P1-program 2004 ställde frågan ”varifrån kommer musiken?” som han blev folkkär på riktigt. Lyssnarna överöste Sveriges Radio med sina egna svar; några finns faktiskt att lyssna på i podden Breven till Bergman. Anledningen till det stora gensvaret? Troligen att musik berör på djupet – och att dess form och funktion är lika självklara som gåtfulla.

Vi vet inte riktigt när och varför människan började lyssna på musik.

– Men den har funnits med oss länge. Det finns arkeologiska fynd som belägger att även neandertalmänniskan musicerade. Det finns olika hypoteser till varför de gjorde det och ett sätt att förklara det är att musik är ett av de mest kraftfulla sätt vi har för att reglera vår sinnesstämning, säger Elvira Brattico, professor i psykologi och forskningsledare vid Danmarks grundforskningsfonds Center for music in the brain, vid Aarhus universitet.

Hon nämner att vi ofta använder musik som ett sätt att skapa en nivå av upphetsning, eller för att ändra humör. I en av sina studier har hon undersökt hur sorgsen musik påverkar oss.

– Musiken skapar en förändring i känslotillstånd på ett kraftfullt sätt. Men det finns inget ett-till-ett-förhållande om att glad musik gör oss glada eller att vi skulle bli nedstämda av att lyssna på musik som upplevs som sorglig. 

I studien, där 30 deltagare undersöktes, konstaterade Elvira Brattico att mollstämd musik lika gärna kan fungera stärkande, få oss glada och upplivade.

– Musik kan exempelvis ha en katharsisk funktion. Vi har också sett att det hos de flesta utsöndras ”lyckohormon” i hjärnan när de lyssnar på sorglig musik. Det är alltså inte så enkelt som att sorglig musik gör oss ledsnare, säger Elvira Brattico.

Tillsammans med sina kolleger vid Center for music in the brain undersöker Elvira Brattico vad som händer i hjärnan när vi lyssnar på musik. I en nyligen genomförd studie har forskarna studerat aktiviteten i hjärnan hos personer som fått lyssna på ett stycke ur Johann Sebastian Bachs Das wohltemperierte Klavier, en samling solostycken för klaverinstrument. Bland de sextio deltagarna i studien fanns både klassiskt skolade pianister, som alla hade lärt sig spela stycket tidigare, och personer som tidigare inte hört stycket.

– Vi ville se om det var någon skillnad i hjärnaktivitet mellan dem som behärskade stycket och dem som inte hade någon förförståelse.

Det är alltså inte så enkelt som att sorglig musik gör oss ledsnare.

Skillnaden visade sig vara minimal. Men när forskarna spelade upp en omarbetad, lätt förändrad version av Bachstycket – som på så sätt var nytt för alla, kunde de med hjälp av magnetencefalografi, MEG, se i vilka delar av hjärnan som aktiviteten ökade. MEG är en teknik som registrerar de små magnetfält som bildas då hjärncellerna aktiveras. Forskarna kunde se att aktiviteten i hjärnorna på de personer som deltog i testet skilde sig åt när de fick höra Bachs original och den omarbetade versionen.

– Vi fick två intressanta fynd. För det första att det inte är något särskilt område som aktiveras i hjärnan när vi lyssnar på musik. Snarare rör det sig om ett stort nätverk där många delar av hjärnan aktiveras. Det andra vi kunde se har att göra med hur hjärnan bearbetar musiken kronologiskt. Först efter tredje tonen såg vi att aktiviteten i deltagarnas hjärnor indikerade att de hört stycket tidigare, säger Elvira Brattico.

Det är inte något särskilt område som aktiveras i hjärnan när vi lyssnar på musik.

Genom historien har forskare intresserat sig för att hitta den plats i hjärnan där musik bearbetas. Under tidigt 1900-tal hävdades det att musikförmågan satt i vänster hjärnhalva. Under 1960-talet började psykologer och hjärnforskare i stället hävda att den kunde lokaliseras till höger hjärnhalva. Men det är alltså ett föråldrat sätt att svara på frågan om var musik hanteras i hjärnan.

– Över lag kan man nog säga att det är en insikt i senare tids forskning att det inte går att dela upp musikhanteringen i hjärnan så binärt som i höger eller vänster hjärnhalva. I stället anlägger vi forskare i dag ett nätverksperspektiv på denna frågeställning. Vänster och höger hjärnhalva är aktiva, både i allmänhet och när vi musicerar, säger professor Fredrik Ullén, som leder avdelningen för kognitiv neuropsykologi vid Max Planck-institutet i Frankfurt i Tyskland.

Fredrik Ullén leder också arbetet i forskningsprojektet Den musicerande människan, vid Karolinska institutet i Stockholm. Han är dessutom hyllad konsertpianist och har länge ägnat sig åt att undersöka vad som sker i hjärnan då vi lyssnar på, eller utövar, musik. I sin forskning har han undersökt hur hjärnans olika områden samspelar och hur aktiviteten i hjärnan distribueras i samband med musik.

– Hörselsystemet är givetvis aktivt, men även motoriska system och områden som vi använder när vi själva spelar musik. Mönstren är alltså rätt likartade oavsett om man lyssnar eller spelar. Sedan aktiveras förstås också de limbiska områdena i hjärnan, som har med emotionell reglering att göra.

Att tidigare forskning ville definiera ett särskilt område och förlägga verksamheten i vänster eller höger hjärnhalva tycker han dock inte är så märkligt.

– Vänster hörselbark verkar vara lite mer specialiserad på att analysera tidsmässig information som rytm, medan höger hörselbark verkar vara mer anpassad för att analysera tonhöjder, alltså melodier. Men det är inte binärt så att de gör det ena eller andra. Båda är aktiva, men har lite olika specialuppgifter.

– Dessutom är musik en bra modell att arbeta med eftersom den också låter oss förstå mer om hur hjärnan fungerar vid inlärning, expertis, kreativitet och motivation. Med expertis menar jag då saker vi lär oss att bli riktigt bra på genom träning, säger Fredrik Ullén.

Musik låter oss förstå mer om hur hjärnan fungerar vid inlärning.


I det stora projektet ”Den musicerande människan – kultur och arv i samspel” undersöker Fredrik Ullén och hans kolleger vid Karolinska institutet, med hjälp av frågeformulär och hjärnavbildningar med functional magnetic resonance imaging, fMRI, hur den mänskliga hjärnan förändras av regelbundet musicerande. fMRI är en vidareutveckling av den magnetkamerateknik (MR) som används för att få högupplösta bilder av organ i kroppen. Med fMRI går det att avbilda hjärnans arbete, eftersom det går att se skillnad på syrerikt och syrefattigt blod. Det ger i sin tur information om hjärnans aktivitet lokalt.

Totalt ingår 11 000 individer i studien – och alla deltagare är enäggstvillingar. På så sätt kan forskarna undersöka vad som beror på genetik och vad som beror på miljöpåverkan.

– Enäggstvillingar föds med samma genuppsättning medan tvåäggstvillingar delar 50 procent av generna i snitt, precis som vanliga syskon. Genom att jämföra enäggstvillingar går det att räkna på hur viktigt arv och miljö och samspelet mellan dem är för musicerandet.

Men man kan också lära sig mycket genom att bara studera enäggstvillingar som skiljer sig åt. I en studie jämfördes enäggstvillingar som spelade piano, där den ena spelat mycket mer än den andra och också fortsatt spela instrumentet i vuxen ålder. Den andra tvillingen hade i de flesta fall också spelat piano, men slutat i tidig ålder. Kriteriet för att medverka var att den ena tvillingen skulle ha cirka 1 000 timmars mer pianoträning än den andra. När forskarna studerade tvillingarnas hjärnanatomi visade det sig att den som fortfarande spelade hade tjockare hjärnbark i delar av hjärnan som hanterar hörsel och motorik.

– Vi vet från andra studier att genetiska faktorer har betydelse för individuella skillnader i både hjärnans anatomi och expertis. Det intressanta med denna studie är att vi kan se träningsrelaterade skillnader även inom tvillingpar som är genetiskt identiska och har vuxit upp i samma miljö. Detta är ett starkt tecken på att skillnader mellan musikers och icke-musikers hjärnor också beror på kausala effekter av träning, säger Fredrik Ullén.

Skillnader i musikers och icke-musikers hjärnor beror på träning.

I ett annat projekt har han och hans kolleger intresserat sig för musikalisk kreativitet. Försökspersonerna, som alla är pianister av olika slag, har fått ligga i en fMRI-skanner med ett specialdesignat keyboard som de kan spela på. Deras uppgift har varit att, utifrån vissa instruktioner, improvisera fram musik på keyboarden. Forskarna har sedan mätt aktivitet i olika regioner i hjärnan under själva improvisationen. 

– Det är ett sätt att försöka förstå hur nätverken i hjärnan fungerar när musik skapas, och i förlängningen är det ett sätt att förstå kreativitet i allmänhet.

I kreativitetsstudien har det visat sig att pianisterna använde sig av två olika strategier för att närma sig uppgiften. I det första fallet visade sig att aktiviteten i hjärnans prefrontala områden ökade.

– Det är områden som vi vet är viktiga för uppmärksamhet, arbetsminne och kognitiv kontroll av beteende. Områdena aktiverades tydligast hos klassiskt skolade pianister som inte är så vana vid att improvisera musik. De är betydligt vanare att spela efter noter.

Hos pianister som var välbekanta med improvisation som det normala spelsättet, som jazzpianister, visade det sig att det i stället blev mer aktivitet i de delar i hjärnan som har med emotionell kontroll att göra, exempelvis amygdala.

– De arbetade mer spontant med associationer och flow. Det var intressant, för deras hjärnaktivitet antydde inte en lika stark kognitiv styrning. De var kort sagt mer vana vid att improvisera; det finns ju tekniker för improvisation som de som utövar jazz har tillägnat sig.

Begreppet ”flow” myntades av den ungersk-amerikanska psykologiprofessorn Mihaly Csikszentmihalyi. Psykologiskt flow är ett tillstånd som kan inträda då vi utför en krävande uppgift som vi behärskar. Typiskt för flow är en positiv sinnesstämning och en känsla av kontroll och att vara så fokuserad att man är ”ett med uppgiften”, utan att det upplevs ansträngande. Det är ett område som Fredrik Ullén också intresserat sig mycket för. 

– Det finns flera skäl till varför flow är intressant. En viktig aspekt är att flow är så viktigt för motivation. En musiker som upplever flow lägger mer tid på träning och blir därigenom bättre, säger Fredrik Ullén.

Att utföra en fMRI-undersökning på någon som är under flow är svårt, men Fredrik Ullén och hans forskarkolleger har mätt allmänna fysiologiska data hos musiker i flowtillstånd.

–  När någon är i flow är den personen väldigt fokuserad, samtidigt som han eller hon är fysiologiskt avspänd. Andningen är djup och lugn, pulsen är lite högre, ansiktsuttrycket är avslappnat och leende. Pannrynkan som man annars kan betrakta vid mental ansträngning syns inte. Kort sagt: flow är ett högkoncentrerat tillstånd som skiljer sig från mental ansträngning. Men än finns inga bra studier på vad som händer i hjärnan vid flow. Det återstår att göra.

En musiker som upplever flow lägger mer tid på träning och blir därmed bättre.

Med allt mer avancerade hjärnavbildningstekniker och ökad kunskap om hjärnan kommer forskarna närmare en mer detaljerad definition av vad som händer i hjärnan när vi människor lyssnar på, eller utövar, musik. Men frågan är om den avancerade tekniken gör att vi får ett svar på Ingmar Bergmans fråga om varifrån musiken kommer. Kanske inte. Det är möjligt att vi bara får acceptera att musiken betyder så enormt mycket för oss människor att vi inte kan vara utan den.

Vilken musik minns vi?

Musiken vi hörde när vi var fjorton år gamla präglar oss mest. Det visar en brittisk-fransk forskarstudie som publicerats i tidskriften Music & Science. Deltagarna i studien fick lyssna på 111 låtar som toppat franska singellistan mellan åren 1950 och 2015 och ange hur väl de kände till låten, om de gillade den – och om den eventuellt väckte några personliga minnen.

– I vår studie såg vi tydligt att det var musiken deltagarna hört när de var fjorton år gamla som gav starkast respons när det handlade om huruvida musiken väckte minnen, säger Tuomas Eerola vid Durham university, som är en av forskarna bakom studien. 

Han berättar att studiens ursprungsidé var att kartlägga låtar som eventuellt kan användas i musikterapi för personer som lider av alzheimer.

– Tanken var att kartlägga de viktigaste låtarna för att sedan kunna använda dem vid behandlingen. Tidigare forskning har visat att alzheimerrelaterad ångest kan förebyggas eller lindras av musik som patienten känner igen från sin ungdom.

Men i den aktuella studien handlar det i stället om den så kallade minnespuckeln – hur människor generellt är bättre på att lagra minnen från tonåren och värdera dessa högre än andra minnen i livet.

– När man ser tillbaka på de bästa dagarna i sitt liv brukar dessa ofta infalla någon gång i puberteten. Troligen beror det på att det är då vi utvecklar vår identitet. Du blir du under den tiden. I vår studie såg vi en tydlig topp vid 14 års ålder. Musiken som toppade listorna det året var den som gav flest minnesbilder, säger Tuomas Eerola.

Körsång stärker hjärnan

Bland äldre människor i Helsingfors och omgivande städer är körsång en av de vanligaste hobbyverksamheterna. En ny finsk studie visar nu att denna hobby kan vara bra för hjärnans hälsa. 

– Vi tror att körsång kanske kan bromsa åldersrelaterade förändringar i hjärnan, säger Emmi Pentikäinen, som är doktorand i psykologi vid Helsingfors universitet.

Under de tre år som studien pågått har 162 deltagare fått fylla i självskattningstest. Resultatet från dessa visar att de som sjunger i kör är mer nöjda med sitt allmänna hälsoläge än de som inte är körsångare. De som sjunger i kör uppvisade också en bättre kognitiv flexibilitet, alltså förmåga att växla fokus mellan olika uppgifter eller att bevara fokus på en uppgift även om det finns annan information som distraherar, än referensgruppen som inte sjunger i kör.

– Vi gav 56 av deltagarna i uppgift att producera så många ord som börjar på en viss bokstav som möjligt under en minut.

Med detta test får forskarna en indikation på den övergripande kognitiva flexibiliteten som är en del av de exekutiva funktionerna, som reglerar planering och genomförande av det planerade. De exekutiva funktionerna styr och upprätthåller också uppmärksamhet och koncentration och är knutna till fungerande aktivitet i pannloberna.

– Det är dessa delar som verkar påverkas mest av åldrandet. Sång är en mångfasetterad process som kräver mycket av de exekutiva funktionerna, men som också skulle kunna vara ett sätt att hålla hjärnan i form när man åldras.

Text: Mats Almegård

Toppbild: Jens Magnusson