Livet leves ikke bare forlæns, men faktisk også en lille smule på forkant, og nu er der empirisk bevis for påstanden: Niels Chr. Hansen, Aarhus Universitet, har brugt musik til at forstå hjernens forventningsmekanismer. Studiet er offentliggjort i Psychological Science.

27.09.2021 | Nanna Jespersgård

Niels Christian Hansen håber, at resultaterne på længere sigt kan bruges til at optimere kommunikation og interaktion mellem mennesker. Foto: AU Foto.

Der findes ikke megen dokumentation for, hvordan vores hjerner opfatter og bestemmer, at ’noget’ – det kan være en sætning, en samtale eller et stykke musik – begynder og ender, men nu kaster et forskningsprojekt fra Aarhus Universitet nyt lys over hjernens rolle som en forudsigelsesmaskine.

Det sker i et studie fra musikkens verden, hvor adjunkt og AIAS-fellow Niels Chr. Hansen dokumenterer, at forsøgspersonerne oplever såkaldte musikalske fraser – det svarer til en sætning eller ’meningsenhed’ – som afsluttede og afrundede, netop når fraserne slutter med toner, der skaber usikkerhed om det videre forløb. Dermed kan hjernen effektivt gemme afsluttede fraser i hukommelsen, så den er klar igen, før en ny frase begynder.

Hjernen går foran og forventningsafstemmer

Hjernen er altså hele tiden et lille skridt foran og forventningsafstemmer, hvad der vil ske om lidt, og det udfordrer, siger Niels Chr. Hansen, tidligere antagelser om, at musikalske fraser først føles afsluttede, når den næste frase allerede er begyndt. Teorien har altså været, at de musikalske ’meningsenheder’ opfattes bagud fremfor forud, som det nye studie viser.

”Vi ved kun lidt om, hvordan hjernen finder ud af, hvor grænserne går over tid – altså hvornår ting starter og slutter – og her giver musikken os et perfekt afgrænset domæne til at måle noget, der ellers er svært at måle, nemlig usikkerhed,” siger Niels Chr. Hansen, der er fellow ved Aarhus Institute of Avanced Studies, AIAS, og tilknyttet Center for Music in the Brain. Sidstnævnte hører under Institut for Klinisk Medicin ved Aarhus Universitet.

Entropien i Johann Sebastian Bach

Han forklarer uddybende, at det internationale forskerhold bag undersøgelsen har brugt computermodeller til at beregne entropi, som er et udtryk for den samlede uorden eller tilfældighed i et system, til at estimere usikkerheden i koralmelodier af den tyske komponist Johann Sebastian Bach.

”Vi ser entydigt, at folk har tendens til at opleve højentropi-toner som en slags musikalske sætningsendelser - og det er grundforskning, der gør os klogere på, hvordan den menneskelige hjerne tilegner sig ny viden – ikke bare inden for musik, men også når det gælder sprog, bevægelser eller andre ting, der forløber over tid,” siger Niels Chr. Hansen. Han håber, at resultaterne på længere sigt kan bruges til at optimere kommunikation og interaktion mellem mennesker – eller omvendt som redskab til at forstå, hvordan kunstnere har held med at drille eller snyde publikum i fx film, teater, musik, dans eller litteratur.

Forskningsresultatet stemmer overens med førende kognitive teorier, der i stigende grad betragter den menneskelige hjerne som en forudsigelsesmaskine – men det er ifølge forskergruppen første gang, der er ført empirisk bevis for, at hjernens forventninger ligger til grund for musikalsk frasedannelse.

BRAINSTORM: Hør en podcast om emnet på videnskab.dk 

Bag om forskningsresultatet

• I det første eksperiment blev 38 forsøgspersoner bedt om at lytte til koralmelodier af Bach tone for tone – i deres eget tempo, som de bestemte ved at trykke på mellemrumstasten. Fordi de fik at vide, at de bagefter ville blive testet i, hvor godt de huskede melodierne, kunne forskerne bruge lyttetiden til hver tone som indirekte mål for forsøgspersonernes musikalske fraseforståelse. I et andet eksperiment lyttede 31 andre forsøgspersoner til de samme melodier og bedømte så, hvor afsluttede de lød. Melodier, som sluttede på højentropi-toner, blev vurderet som mere afsluttede, og forsøgspersonerne dvælede også længere tid på disse.
• Vigtige samarbejdspartnere er Dr Haley Kragness (University of Toronto Scarborough), Prof Laurel Trainor (McMaster University), Prof Peter Vuust (Aarhus Universitet), Dr Marcus Pearce (Queen Mary, University of London).
• Studiet er finansieret af EU’s Horizon 2020-program samt Aarhus Universitets Forskningsfond.
• Link til den videnskabelige undersøgelse, som medieomtalen bygger på: https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0956797621997349?journalCode=pssa 

Kontakt

Adjunkt, ph.d., AIAS-fellow Niels Chr. Hansen
Aarhus Universitet, Aarhus Institute of Advanced Studies
Institut for Klinisk Medicin, Center for Music In the Brain
Mail: nchansen@aias.au.dk
Mobil: 25338833