Naar de content

Waarom muziek je kippenvel kan bezorgen

Interview met C.L.de Carvalho-Heinekenprijswinnaar Robert Zatorre

Een jonge vrouw die een koptelefoon draagt en naar muziek luistert op een gele achtergrond.
Een jonge vrouw die een koptelefoon draagt en naar muziek luistert op een gele achtergrond.
Lovefreund, via Unsplash

Muziek kan je raken, dusdanig dat het lijkt op een verslaving. De Canadese neurowetenschapper Robert Zatorre onderzoekt hoe ons brein muziek verwerkt. Hij ontving de C.L.de Carvalho-Heinekenprijs voor Cognitieve Wetenschappen.

8 juni 2020
Een sculptuur van een hoofd op een zwarte voet.

Op het beeldje dat Zatorre ontvangt staat de Franse tekst ‘Le coeur a ses raisons que la raison ne connaît point’ (‘Het hart heeft zijn redenen die de rede niet kent’) van natuurkundige Blaise Pascal. Beeld van Don Staakman.

 Mark Groen voor KNAW

Of je er nu alleen graag naar luistert of ook zelf een instrument bespeelt, bijna iedereen houdt van muziek. De Canadese hoogleraar neuroscience Robert Zatorre (McGill-universiteit) onderzoekt hoe ons brein muziek verwerkt en waarom het ons soms kippenvel bezorgt. Hiervoor ontving hij vrijdag de tweejaarlijkse C.L. Calvalho-Heinekenprijs voor Cognitieve Wetenschappen, een grote wetenschapsprijs van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW). NEMO Kennislink sprak hem via Zoom.

Hoe komt het dat de meeste mensen zo van muziek kunnen genieten?

“Emoties zijn heel lastig om te onderzoeken, omdat ze moeilijk objectief meetbaar zijn. Met mijn collega Anne Blood heb ik gekeken naar wat er gebeurt als je kippenvel krijgt tijdens het luisteren naar muziek – dat kun je wél objectief vaststellen. De neurotransmitter dopamine blijkt verantwoordelijk te zijn voor het fijne gevoel. Het beloningssysteem in de hersenen dat dopamine produceert was tot dan toe alleen gelinkt aan biologische beloningen, zoals voedsel. Een verrassende bevinding dus, want muziek is een abstracte beloning, niet van levensbelang, die bovendien aangeleerd en cultureel bepaald is. Iemand uit China krijgt bij andere muziek kippenvel dan iemand uit India.”

Weet je hoe muziek het beloningssysteem aanspreekt?

“Onze theorie is dat het te maken heeft met voorspelbaarheid en verrassing. Het brein doet continu voorspellingen, om vooruit te lopen op wat gaat komen. Zo kun je bijvoorbeeld snel vluchten uit een onheilspellende situatie, maar het zorgt er ook voor dat je je koffiekopje niet met te veel kracht optilt. Tegelijk wil je brein leren van nieuwe informatie. In een optimale situatie komen voorspellingen meestal uit, maar gebeurt er soms iets onverwachts, waardoor je iets leert. We denken dat het ook zo werkt met muziek: het is een omgeving van gevarieerde complexiteit waarin voorspellingen doorgaans uitkomen, maar waarin je soms wordt verrast, wat voor een fijn gevoel zorgt. Maar ook weer niet te vaak, want dan vinden mensen het niet meer leuk. Dat zien we ook terug in de hersenrespons.”

“In deze theorie is ook ruimte voor cognitieve aspecten als leren en geheugen. Voorspellingen leer je maken in het systeem waarin je opgroeit, dus dat is cultureel bepaald. Ik kan Indiase muziek best mooi vinden, maar ik ken de raga’s (het raamwerk voor improvisatie in Indiase muziek, red.) niet. Die moet je hebben geleerd om de muziek echt te kunnen waarderen.”

En hoe zit het dan met mensen die helemaal niet van muziek houden?

“Zo’n één à twee procent van de bevolking heeft zogeheten muzikale anhedonie, zij kunnen niet genieten van muziek. Ze nemen geluid prima waar en genieten wel van andere dingen, alleen niet van muziek. We waren daar zelf een beetje sceptisch over, maar toen we deze mensen in de hersenscanner onderzochten, zagen we duidelijk waar dat aan lag. Zowel hun corticale systeem voor geluidsverwerking als hun subcorticale beloningssysteem werkte prima, alleen was de verbinding daartussen veel minder sterk dan bij andere mensen. Veel van hen vonden dat zelf een bevrijdende bevinding: ze zijn niet gek, hun hersenen zijn gewoon net iets anders bedraad. Het is gewoon natuurlijke variatie.”

Hoe zijn muziek en taal in onze hersenen gerelateerd?

“Eigenlijk kijk ik liever naar hoe ze van elkaar verschillen. Zowel muziek als spraak zijn georganiseerde vormen van geluid die deels in dezelfde hersengebieden worden verwerkt. De verschillen zijn volgens mij interessanter. Begin dit jaar publiceerden we in Science ons onderzoek naar welke akoestische kenmerken relevant zijn voor de perceptie van muziek en spraak. Bij muziek blijkt dat vooral om de frequenties, de toonhoogte te gaan en bij spraak om timing. In een experiment lieten we proefpersonen luisteren naar zelfgeschreven nummers waarin met speciale software ofwel de frequenties ofwel de temporele informatie was verwijderd. Zonder frequenties versta je de tekst nog steeds, maar kun je de melodie niet meer waarnemen. Zonder temporele informatie is het precies andersom.”

“In de hersenscanner zagen we dat de rechter auditieve hersenschors sterk reageert op de frequenties, maar totaal niet op de timing. De linkerzijde reageert juist wel op timing en niet op de frequenties. Dat verklaart waarom de linkerhersenhelft zo belangrijk is voor taal en de rechter helft voor muziek. Beide auditieve schorsen hebben hun eigen specialisatie.”

“Ergens komt die informatie vervolgens weer bij elkaar, maar we weten nog niet hoe die interactie plaatsvindt. Dat zie je bij alle vormen van perceptie: het brein splitst een waarneming op in verschillende aspecten die het apart verwerkt, maar ergens moet die output vervolgens weer samenkomen, zodat we het wel als één waarneming ervaren. Dit ‘bindingsprobleem’ is een van de grote vraagstukken in de hersenwetenschappen.”

Maakt muziekonderwijs je een betere taalgebruiker?

“Dat is een vrij controversieel onderwerp. Sommigen zeggen dat muziekonderwijs je IQ kan verhogen en andere grote bij-effecten heeft, en anderen zeggen dat dat allemaal onzin is. Ik denk dat de waarheid in het midden ligt. Er is bijvoorbeeld wel overtuigend bewijs dat kinderen beter leren lezen als ze muziekonderwijs volgen. Het voordeel lijkt daarbij overigens niet te komen uit muziekles in het algemeen, maar uit het ritmische deel. Dat is belangrijk om te weten als je het wil gebruiken in het leesonderwijs.”

“Uit onderzoek van onszelf en van anderen blijkt daarnaast dat muzikale training je beter in staat stelt spraak te verstaan in een lawaaiige omgeving. Muzikanten hebben vaak gehoorschade, maar verstaan toch beter spraak in ruis dan anderen. We weten nog niet precies welk mechanisme daarachter zit. Enerzijds zien we dat het brein van muzikanten sowieso sterker reageert op geluid. Maar we vermoeden dat het ook te maken heeft met een sterkere verbinding tussen de auditieve en de motorische schors. Als muzikant leer je bepaalde bewegingen te koppelen aan bepaalde klanken uit je instrument. Dat maakt je beter in voorspellen wat er gaat komen. Deze kennis kan van pas komen bij het ontwikkelen van hoortoestellen.”

Een zwart-witfoto van een jongen die piano speelt.

Muziekles kan verschillende cognitieve voordelen hebben, al zijn lang niet alle beweringen hierover wetenschappelijk bewezen.

 ottawagraphics voor Pixabay

Uw onderzoek zelf is behoorlijk fundamenteel, maar dit zijn al twee praktische toepassingen van uw bevindingen. Ziet u er meer?

“Ons werk is inderdaad behoorlijk fundamenteel. Dat is ook logisch in zo’n jong vakgebied: eerst leg je het fundament, daarna kun je er pas op bouwen. Maar veel van mijn oud-studenten werken aan concrete toepassingen van ons onderzoek. In Toronto kijkt een oud-studente van me bijvoorbeeld hoe muziektraining patiënten na een beroerte kan helpen weer beter te bewegen. En het ritmische aspect van muziek lijkt parkinsonpatiënten te helpen om hun bewegingen te initiëren.”

“Daarnaast werken we met een team in Tel Aviv aan een wild idee rond het beloningssysteem. Bij verslavingen is dat systeem overactief, bij depressie juist inactief. We proberen nu een biofeedback-systeem te ontwikkelen waarbij we de hersensignalen registreren die overeenkomen met de activiteit van het beloningssysteem. Die signalen willen we omzetten in muziek, die beter klinkt als het systeem beter in balans is. In enkele weken leren mensen via die feedback hoe ze hun eigen hersenactiviteit kunnen controleren. Het klinkt als sciencefiction, maar het lijkt te werken.”

Op welke grote vragen hoopt u de komende tijd nog de antwoorden te vinden?

“We zijn druk bezig om uit te zoeken hoe het beloningssysteem betrokken is bij muziek en hoe individuele verschillen daarin ontstaan. We weten dat je muzikale voorkeur vaak wordt gevormd tijdens je puberteit. In die periode wordt ook het beloningssysteem heel actief – daardoor word je bijvoorbeeld voor het eerst echt verliefd. Muziek ervaar je dan ook ineens veel intenser, dat bindt je met je leeftijdsgenoten. Ik zou graag willen weten wat er dan in het brein gebeurt.”

“Een andere vraag draait om muziekstijl. Die wordt deels bepaald door de subcultuur waartoe je behoort, maar daarbinnen heb je weer verschillende vormen van complexiteit. Je kunt van jazz houden, maar dan kan saxofonist John Coltrane je nog altijd de pet te boven gaan. Zelfde bij Bach: zijn fuga’s zijn voor sommigen te ingewikkeld om te waarderen. Hoe komt het dat mensen verschillende potenties hebben om muzikale complexiteit te verwerken? Ligt dat aan waarneming, aan blootstelling, aan geheugen? Dat vind ik een fascinerende vraag. Zo kunnen we de komende jaren nog wel vooruit met ons onderzoek.”

ReactiesReageer