«Большой взрыв» начинается с активации нервных клеток, которые воспринимают направление, силу, высоту и тембр нот. Затем следует узнавание гармонии, инструментов и последовательностей звуков. Эти процессы происходят в слуховом центре (в стволе мозга, таламусе и слуховой коре). Кроме того, активизируются различные участки памяти, начиная с сенсорной ультракороткой, которая запоминает звуки лишь на несколько мгновений и сравнивает их, чтобы усвоить ритм и такт музыки и понять направление мелодии – вверх или вниз. Для того чтобы сопоставить конец музыкальной фразы с ее началом, нам дополнительно потребуется рабочая память (которую называют также кратковременной). Если музыка нам знакома, подключается долговременная память, а если нас связывает с этим произведением какое-то личное воспоминание, то автоматически в игру вступает автобиографическая. Мы перерабатываем в мозге музыку, руководствуясь знанием о правилах, даже если мы никак не связаны с музыкой и не предполагаем у себя наличия таких знаний. Кроме того, мы испытываем эмоциональные реакции, и при этом у нас меняется частота сердцебиения и дыхания, мурашки бегут по телу.
Музыкантам на сцене для игры на инструментах дополнительно требуется сенсомоторный аппарат мозга. Кроме того, они читают ноты и следят друг за другом, чтобы координировать свои движения и вступать одновременно. Наконец, и музыканты, и публика обращают внимание на саму мелодию. Эти процессы затрагивают практически весь мозг – музыка способна повлиять на активность любой структуры мозга.
Когда меня во время учебы в университете в середине 1990-х годов заинтересовал вопрос, каким образом мозгу удается справляться со всеми этими задачами, мы еще почти ничего не знали о том, как мозг перерабатывает музыку. Поэтому я сначала занялся исследованиями, что происходит в мозге, когда мы ее просто слушаем. Первым делом меня заинтересовало, что происходит, когда мы слышим «правильные» и «неправильные» с точки зрения музыкальных правил аккорды. Этот метод был похож на тот, с помощью которого исследуется активность мозга при обработке звуков речи. Такие эксперименты проводили в то время Томас Гунтер и Ангела Фридерици в Институте когнитивной неврологии имени Макса Планка в Лейпциге, с которыми я планировал свои первые совместные исследования. В экспериментах с речью, в частности, сравнивалась реакция мозга при встрече с правильными и неправильными словами в таких, например, фразах, как «Он видит холодное пиво» и «Он видит холодную пиву». Каждый, кто знает язык, без труда обнаружит ошибку, причем даже тогда, когда сам не может объяснить,