Когда в тишине концертного зала раздаются начальные такты музыки, в мозге происходит нейронный «Большой взрыв», имеющий феноменальные последствия. Наш мозг содержит около 86 миллиардов нервных клеток. Из них примерно 16 миллиардов расположено в коре. Это больше, чем у любого другого живого существа[18]. Каждая из нервных клеток соединена в среднем с тысячей других, что дает в итоге триллионы соединений (для сравнения: Млечный Путь насчитывает всего пару сотен миллиардов звезд). Вызванный звуками «Большой взрыв» заключается в том, что уже через несколько мгновений миллионы нейронов активно задействуют миллиарды связей в сетевых структурах мозга, которые отвечают за восприятие, внимание, память, интеллект, сенсомоторику, эмоции и коммуникацию.

«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, почему то или иное предложение правильно или неправильно с грамматической точки зрения. То же самое происходит и с музыкой, которая нам хорошо знакома, например мажорной и минорной, если мы выросли в стране, где такие мелодии часто слушают и исполняют. Здесь мы тоже воспринимаем на слух правильность или неправильность последовательности нот или аккордов независимо от того, способны ли мы объяснить, почему нам так кажется. (На самом деле последовательность музыкальных звуков не может быть «правильной» или «неправильной». Скорее надо говорить о том, насколько она привычна и ожидаема. Ведь необычные гармонические ходы у Баха, Моцарта или Бетховена не неправильны, а зачастую гениально непредсказуемы. Но ради простоты я все же употребляю здесь такие термины, как «правильно» и «неправильно»).

Чтобы выяснить, как мозг обрабатывает последовательности аккордов, я сознательно включал «ошибки» в музыкальную грамматику. Для этого я сочинил несколько последовательностей, каждая из которых состояла из пяти аккордов. Они проигрывались с помощью компьютера на синтезаторе. Первая половина этих последовательностей состояла из нормальных каденций (например, тоника – тоника параллельной тональности – субдоминанта – доминанта – тоника). Во второй половине один из аккордов заменялся на чужеродный, принадлежащий к другой тональности. Практически каждый мог определить, что такие аккорды звучат фальшиво, особенно если они помещались в конец последовательности.

Именно тогда я обнаружил, что различия в электрической реакции мозга на правильные и неправильные аккорды обнаруживались уже спустя 150 миллисекунд (150 тысячных долей секунды) после начала звучания – за это время даже моргнуть не успеешь[19]! Электрический потенциал мозга при обнаружении неправильного аккорда был очень схож с типичной электрической реакцией мозга на синтаксическую ошибку в тексте. Он длился примерно столько же по времени и подобным образом распространялся по мозгу. Это были первые признаки того, что музыка и речь обрабатываются в схожих сетевых структурах мозга. Единственное отличие состояло в том, что электрическая реакция на необычные аккорды чуть больше захватывала правое полушарие мозга, а на синтаксические ошибки – левое.

Мы проводили этот эксперимент как с музыкантами, так и с людьми, далекими от музыки, которые не играли ни на одном инструменте и не пели в хоре. Результаты однозначно свидетельствовали о том, что мозг «немузыканта» реагирует на неправильные аккорды. Электрические потенциалы этой группы почти не отличались от тех, что демонстрировали музыканты. Они лишь были чуть слабее. Это свидетельствовало о том, что и у музыкантов, и у тех, кто не занимается музыкой, необычные аккорды обрабатываются одними и теми же механизмами мозга.