Már tudjuk, miért megnyugtató a harmonikus zene

Az ókori görögök óta tudjuk, hogy két hang egymáshoz viszonyított 2:1 (azaz egy oktáv) vagy 3:2 (tiszta kvint) arányú frekvenciája hozza létre a legkellemesebb hangzást. Ennek a hatásnak nincs köze a zenei képzettséghez: kimutatták, hogy a csecsemők és még a majmok is képesek különbséget tenni a harmonikus zene és a hangok egymásutánja között.

Az viszont eddig nem volt tiszta, mi ennek az oka. Az egyik elmélet szerint a levegőben így keletkező hanghullámok felelősek a kellemesebb hatásért, míg mások azt mondják, az agyunkban keletkező elektromos impulzusok alkottak szebb mintázatot. A most elkészült matematikai modell erős érv az utóbbi mögött.

“Úgy találtuk, hogy a különbségek okait a neuronok szintjén kell keresnünk” – mondta el a New Scientistnek Jurij Ushakov a Nyizsnyij Novgorod-i Lobacsevszkij Állami Egyetem professzora.

Ushakov és kollégái felállítottak egy egyszerű matematikai modellt arról, hogy hogyan utazik a hang a fülből az agyba. A modellben két érzékelő neuron fogja fel a két különböző  hangot. Mindkettő küld egy elektromos jelet egy harmadik, úgynevezett interneuronnak, amely aztán elküldi a végleges jelet az agynak.

Mivel a két neuronból egy időben érkezik a jel a harmadikba,  ezért ha a két hang egybevág, az interneuron csak egyszer “tüzel”, majd újratölt és csak ezután küld újabb impulzust. Az eredmény pedig egyenletes pulzálás. Ezzel szemben a disszonáns hangok jelei nem egy időben érkeznek meg így az interneuron szabálytalan időközönként fog jelet továbbítani.

A kutatók még ennél is tovább léptek: kiszámolták a különböző hangzások információtartalmát is. Az információelmélet szerint a véletlenszerű jelek nagyon kevés információt hordoznak, míg a felismerhető  mintázatok jóval többet. Tehát a harmonikus hangok jóval több információt hordoznak, mint a disszonánsak. Ezen ismeretek segítségével a neuronfiziológusok a gyakorlatban is tesztelhetik majd az elméletet.