Ученые пришли к неожиданному выводу: в головном мозге человека нет специализированного центра музыки.
В обработке музыки участвуют области, рассредоточенные по всему мозгу. Когда играет музыка, активность моторной коры, мозжечка и других структур мозга возрастает.
С миром звуков связано почти все, что происходит в природе. Во всяком случае, в живой природе. Можно считать доказанным, что музыка влияет и на нас с вами, и на растения, и на животных.
Музыка все чаще служит здоровью. Появилась уже особая, пусть и не очень обширная пока, область медицины — музыкотерапия. В первую очередь ею лечат нервнопсихические болезни: сеансы музыкотерапии под руководством врачей психотерапевтов прочно вошли в медицинскую практику.
А в последние годы звуковое воздействие все чаще используют и для лечения соматических, телесных заболеваний. Так, журнал «Изобретатель и рационализатор» подробно рассказал недавно (в № 5 за 1986 г.) про опыт врача А.Р.Гуськова: с помощью звука он удаляет камни из мочеточника.
Опытного материала о целительных эффектах музыки накоплено много; работ, раскрывающих механизмы ее воздействия на человека, гораздо меньше. Но, не проникнув в сущность явлений, которые протекают в организме при воздействии звуков, трудно развивать и совершенствовать музыкотерапию.
Так попробуем порассуждать об этих механизмах, приняв во внимание данные биофизики, биохимии и медицины.
Представим себе музыкальное произведение как определенную последовательность сигналов — механических колебаний в упругой среде, лежащих в диапазоне частот 10- 20000Гц. Для некоторых процессов в организме человека, и, прежде всего, для ферментативных реакций, характерны те же частоты.
Работа фермента связана с изменением его формы, то есть с механическим перемещением части белковой макромолекулы: она сжимается и разжимается при переработке каждой молекулы вещества субстрата. Число таких молекул, переработанных молекулой фермента в единицу времени, называют числом оборотов фермента; это — мера скорости ферментативной реакции.
Еще в 1968 г. профессор С.Э.Шноль (Институт биологической физики АН СССР) сопоставил числа оборотов ферментов с частотными характеристиками музыкального звукоряда. Выяснилось, что у многих ферментов, участвующих в важнейших процессах обмена, эти числа соответствуют частотам музыкальных нот европейского звукового ряда.
Так, у цитохромредуктазы, которая включается на важнейшем этапе обеспечения организма энергией — при усвоении кислорода, число оборотов, отнесенное к единице времени, равно 183Гц, что очень близко к ноте фадиез малой октавы (185Гц).
Ферменты, способствующие усвоению глюкозы, универсального накопителя энергии в организме,— фосфорилазы и глюкомутаза, имеют числа оборотов 676, 1600 и 280Гц. Для сравнения: ми второй октавы — 659Гц, соль второй октавы — 1567Гц, до-диез первой октавы — 277Гц.
Коль скоро частотные характеристики так близки, нельзя ли предположить возможность прямого воздействия музыки на те или иные биохимические процессы?
Совместная работа ферментов создает акустическое поле клетки. Вероятно, регулирующее влияние музыки на организм связано с тем, что ее акустическое поле накладывается на собственное акустическое поле организма.
Пусть аналогия и несколько груба, но фермент можно сравнить с камертоном, который начинает звучать — в нашем случае катализировать биохимическую реакцию — под действием звука, частота которого совпадает с его собственной частотой, что приводит к резонансу.
Биохимические процессы — это системы сопряженных ферментативных реакций. Чтобы регулировать работу этих систем, достаточно воздействия на единственную, самую медленную реакцию, сдерживающую процесс в целом.
Для процессов, протекающих в разных органах, ферментативные реакции, которые определяют общую скорость превращений, различны, поэтому чувствительность органов к звукам различной частоты должна быть неодинакова.
Но если так, то у каждой системы органов должна быть своя «музыкальная партитура» — наиболее эффективная совокупность звуковых колебаний, частота которых определяется той самой сдерживающей, самой медленной реакцией.
Анализируя числа оборотов ферментов, можно предположить, что желудок наиболее чувствителен к низкому регистру (у пищеварительных ферментов частоты оборотов очень низкие, порядка 10Гц), а дыханию и передаче нервного импульса, напротив, соответствуют высокие частоты (фермент карбоангидраза — 40000Гц, ацетилхолинэстераза — 14000Гц). Изменение условий реакции меняет частоты оборотов: сытый желудок «поет» более высоким голосом.
Прямое воздействие на ферменты, конечно, не единственно возможный механизм биологического действия музыки. Исследования клеточных мембран показали, что в некоторых случаях каналы, по которым в клетку поступают необходимые для ее нормальной работы ионы, ведут себя подобно колебательным контурам, собственные частоты которых лежат в пределах акустического диапазона.
Так, эффективная частота, изменяющая скорость выхода ионов Са2+, равна 15Гц, и если на клетку подействовать звуками этой частоты, можно ожидать резкого скачка концентрации ионов кальция. И в самом деле, при действии электромагнитных колебаний с частотой 15Гц на искусственно культивируемые клетки мозга наблюдалось многократное ускорение выхода ионов кальция.
Напомним, что ионы кальция — важнейший регулирующий агент клеточного обмена веществ. А так как клеточная мембрана заряжена (ее потенциал около 100Мв), схожих результатов можно ожидать и в случае электрических или механических колебаний.
Конечно, это выглядит пока фантазией, но, тем не менее, нельзя исключить, что в будущем, не таком уж далеком, для нужд музыкотерапии будет создана вполне научная музыкальная фармакопея — набор звуковых рецептов. Воспроизведенные музыкальными инструментами, они позволят прямо воздействовать на больной орган…