علم الأعصابفنفيزياءموسيقى

علم الموسيقى

كيف‭ ‬نصنع‭ ‬الموسيقى،‭ ‬وماذا‭ ‬يحدث‭ ‬عندما‭ ‬تلامس‭ ‬آذاننا؟

تمثل‭ ‬الموسيقى‭ ‬جزءا‭ ‬قديما‭ ‬من‭ ‬ثقافتنا،‭ ‬ولها‭ ‬تأثير‭ ‬قوي‭ ‬في‭ ‬عقولنا‭. ‬ويمكن‭ ‬للأغاني‭ ‬أن‭ ‬تجعل‭ ‬الناس‭ ‬يضحكون‭ ‬أو‭ ‬يبكون‭ ‬أو‭ ‬يرقصون‭ ‬أو‭ ‬يغطون‭ ‬آذانهم‭ ‬باشمئزاز،‭ ‬ولكل‭ ‬فرد‭ ‬أغانيه‭ ‬المفضلة‭.‬

يتولّد‭ ‬الصوت‭ ‬من‭ ‬الاهتزازات‭. ‬وعندما‭ ‬تهتز‭ ‬أوتار‭ ‬آلة‭ ‬موسيقية،‭ ‬فهي‭ ‬تدفع‭ ‬الهواء‭ ‬الموجود‭ ‬أمامها‭)  ‬الانضغاط) ‭ ‬وتوسّع‭ ‬الهواء‭ ‬الموجود‭ ‬وراءها‭ ) ‬الخلخلة‭ (. ‬ويخلق‭ ‬الانضغاط‭ ‬والخلخلة‭ ‬موجات‭ ‬تتحرك‭ ‬عبر‭ ‬الهواء‭. ‬وعندما‭ ‬تصل‭ ‬الموجات‭ ‬الصوتية‭ ‬إلى‭ ‬أذنيك،‭ ‬فإنها‭ ‬تدفع‭ ‬الهواء‭ ‬في‭ ‬قنوات‭ ‬أذنيك‭ ‬وتعمل‭ ‬على‭ ‬تحريك‭ ‬طبلتي‭ ‬أذنيك‭. ‬وبعد‭ ‬ذلك،‭ ‬تؤدي‭ ‬هذه‭ ‬الاهتزازات‭ ‬إلى‭ ‬تحرّك‭ ‬ثلاث‭ ‬عظام‭ ‬ضئيلة‭ ‬ترسل‭ ‬الذبذبات‭ ‬إلى‭ ‬بنية‭ ‬مملوءة‭ ‬بالسائل‭ ‬تسمى‭ ‬القوقعة‭ ‬Cochlea‭. ‬وتستخدم‭ ‬حركة‭ ‬السوائل‭ ‬في‭ ‬هذا‭ ‬الملف‭ ‬لتوليد‭ ‬إشارات‭ ‬كهربائية‭ ‬تنتقل‭ ‬إلى‭ ‬الدماغ‭. ‬لكن‭ ‬هذا‭ ‬ليس‭ ‬سوى‭ ‬جزء‭ ‬صغير‭ ‬من‭ ‬القصة‭.‬

وقد‭ ‬تسبب‭ ‬هذه‭ ‬الاهتزازات‭ ‬البسيطة‭ ‬استجابات‭ ‬عاطفية‭ ‬قوية،‭ ‬وهناك‭ ‬طبقات‭ ‬من‭ ‬التعقيد‭ ‬في‭ ‬النوتات‭ ‬Notes‭ ‬نفسها،‭ ‬وفي‭ ‬الطريقة‭ ‬التي‭ ‬تدركها‭ ‬بها‭ ‬أدمغتنا‭. ‬وتحمل‭ ‬الموجات‭ ‬الصوتية‭ ‬التي‭ ‬تصل‭ ‬إلى‭ ‬أذنيك‭ ‬كمية‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬المعلومات‭. ‬وتكمن‭ ‬أساسيات‭ ‬النوتات‭ ‬الموسيقية‭ ‬في‭ ‬جهارة‭ ‬الصوت‭ ‬Volume،‭ ‬وحدّته‭ ‬Pitch،‭ ‬والجرس‭ ‬الموسيقي‭ ) ‬Timbre‭  ‬أو‭ ‬النغمة) ‭ ‬فكلما‭ ‬زاد‭ ‬حجم‭ ‬الاهتزازات،‭ ‬زادت‭ ‬جهارة‭ ‬الصوت،‭ ‬وكلما‭ ‬ازداد‭ ‬تواتر‭ ‬حدوث‭ ‬الاهتزازات،‭ ‬زادت‭ ‬حدة‭ ‬الصوت‭. ‬وبالنسبة‭ ‬إلى‭ ‬الجرس‭ ‬الموسيقي،‭ ‬فهو‭ ‬يتحدد‭ ‬بفعل‭ ‬نعومة‭ ‬موجة‭ ‬الصوت‭ ‬نفسها‭.‬

وتتسم‭ ‬الموجات‭ ‬النمطية‭ ‬المرسومة‭ ‬في‭ ‬كتب‭ ‬الفيزياء‭ ‬المدرسية‭ ‬بنعومتها‭ ‬الفائقة،‭ ‬لكن‭ ‬الأصوات‭ ‬التي‭ ‬ينتجها‭ ‬الصوت‭ ‬البشري‭ ‬أو‭ ‬الآلات‭ ‬الموسيقية‭ ‬ليست‭ ‬بهذا‭ ‬التناغم‭. ‬فهناك‭ ‬عيوب‭ ‬صغيرة‭ ‬تتراكم‭ ‬لإنتاج‭ ‬الجرس‭ ‬الموسيقي،‭ ‬أو‭ ‬النغمة،‭ ‬للنوتات‭ ‬النهائية‭. ‬وهناك‭ ‬الصدى‭ ‬Echo،‭ ‬والانعكاس‭ ‬Reverberation،‭ ‬والرنين‭ ‬Resonance،‭ ‬والطبقات‭ ‬المتراكبة‭ ‬من‭ ‬الآلات‭ ‬الموسيقية،‭ ‬والأصوات‭ ‬وكلمات‭ ‬الأغاني‭.‬

يتعين‭ ‬على‭ ‬دماغك‭ ‬حينئذ‭ ‬أن‭ ‬يتعامل‭ ‬مع‭ ‬هذه‭ ‬الأصوات‭ ‬الواردة،‭ ‬وهو‭ ‬لا‭ ‬يقوم‭ ‬بمجرد‭ ‬ترجمة‭ ‬النوتات‭ ‬إلى‭ ‬كهرباء‭. ‬وترتبط‭ ‬معالجة‭ ‬الموسيقى‭ ‬بأجزاء‭ ‬الدماغ‭ ‬التي‭ ‬تتحكم‭ ‬في‭ ‬المتعة‭ ‬والخوف‭ ‬والحركة‭ ‬والذاكرة‭ ‬والعاطفة،‭ ‬كما‭ ‬يمكن‭ ‬للأغاني‭ ‬أن‭ ‬تتعثر‭ ‬في‭ ‬دوائر‭ ‬غير‭ ‬متوقعة‭. ‬والآن،‭ ‬سنشرح‭ ‬لك‭ ‬بالتحديد‭ ‬ما‭ ‬يدور‭ ‬في‭ ‬دماغك‭ ‬عند‭ ‬سماع‭ ‬أغنيتك‭ ‬المفضلة‭.‬

الرنين‭ ‬الصوتي

لا‭ ‬تُصدر‭ ‬الأشرطةُ‭ ‬المرنة‭ ‬المشدودة‭ ‬بين‭ ‬علبتين‭ ‬الصوتَ‭ ‬نفسه‭ ‬الصادر‭ ‬عن‭ ‬الأوتار‭ ‬الفولاذية‭ ‬الممدودة‭ ‬بطول‭ ‬الغيتار‭. ‬فالاهتزازات‭ ‬الناتجة‭ ‬بالنقر‭ ‬على‭ ‬الشريط‭ ‬المرن‭ ‬أو‭ ‬الوتر‭ ‬تنتقل‭ ‬إلى‭ ‬جسم‭ ‬الآلة‭ ‬الموسيقية،‭ ‬والتي‭ ‬يكون‭ ‬لشكلها‭ ‬والمواد‭ ‬المصنوعة‭ ‬منها‭ ‬تأثير‭ ‬كبير‭ ‬في‭ ‬النوتات‭ ‬الناتجة‭. ‬وتميل‭ ‬الأجسام‭ ‬المختلفة‭ ‬إلى‭ ‬الاهتزاز‭ ‬بترددات‭ ‬معينة،‭ ‬فتتضخم‭ ‬بعض‭ ‬الترددات‭ ‬على‭ ‬نحو‭ ‬أكثر‭ ‬بكثير‭ ‬من‭ ‬غيرها؛‭ ‬وهذا‭ ‬ما‭ ‬يُعرف‭ ‬بالرنين‭.‬

وتكون‭ ‬الترددات‭ ‬الرنانة‭ ‬للآلة‭ ‬الموسيقية‭ ‬ثابتةً،‭ ‬ما‭ ‬لم‭ ‬يمكن‭ ‬تغيير‭ ‬شكلها‭ ‬–‭ ‬وهو‭ ‬ما‭ ‬يجعل‭ ‬الصوت‭ ‬البشري‭ ‬فريدا‭ ‬من‭ ‬نوعه‭. ‬ويعمل‭ ‬الحلق‭ ‬والفم‭ ‬والأنف‭ ‬كأنابيب‭ ‬آلة‭ ‬موسيقية،‭ ‬فتعمل‭ ‬لتضخيم‭ ‬الذبذبات‭ ‬التي‭ ‬تنتجها‭ ‬الأحبال‭ ‬الصوتية‭. ‬ويُنتج‭ ‬تغيير‭ ‬شكل‭ ‬الفم‭ ‬أصواتاً‭ ‬متحركة‭ ‬Vowel sounds‭ ‬مختلفة،‭ ‬ويُنتج‭ ‬فتح‭ ‬الحلق‭ ‬أو‭ ‬الغناء‭ ‬عن‭ ‬طريق‭ ‬الأنف‭ ‬نغمات‭ ‬مختلفة‭ ‬تماما‭ ‬–‭ ‬وذلك‭ ‬لأننا‭ ‬نغيّر‭ ‬خصائص‭ ‬الرنين‭ ‬لجهازنا‭ ‬الصوتي‭. ‬ومغنو‭ ‬الأوبرا‭ ‬خبراء‭ ‬في‭ ‬الرنين،‭ ‬إذ‭ ‬يستخدمونه‭ ‬لملء‭ ‬قاعة‭ ‬الحفلات‭ ‬الموسيقية‭ ‬بأصواتهم‭ ‬دون‭ ‬الحاجة‭ ‬إلى‭ ‬ميكروفون‭.‬

سمعيات‭ ‬قاعات‭ ‬الحفلات

عزف‭ ‬النوتات‭ ‬الصحيحة‭ ‬ليس‭ ‬سوى‭ ‬جزء‭ ‬واحد‭ ‬من‭ ‬المعركة‭.‬

لقاعات‭ ‬الحفلات‭ ‬مهمة‭ ‬كبيرة‭ ‬يتعين‭ ‬عليها‭ ‬إنجازها‭. ‬عليها‭ ‬أن‭ ‬تغمر‭ ‬الجمهور‭ ‬بصوت‭ ‬أكثر‭ ‬فرق‭ ‬الأوركسترا‭ ‬صخباً‭ ‬من‭ ‬دون‭ ‬أن‭ ‬تسبب‭ ‬أصداء،‭ ‬كما‭ ‬تحتاج‭ ‬إلى‭ ‬تضخيم‭ ‬أصوات‭ ‬أرق‭ ‬الآلات‭ ‬المنفردة‭ ‬حتى‭ ‬يمكن‭ ‬للمستمعين‭ ‬الموجودين‭ ‬في‭ ‬الجزء‭ ‬الخلفي‭ ‬سماعها‭ ‬بوضوح‭. ‬هناك‭ ‬ثلاثة‭ ‬عوامل‭ ‬ينبغي‭ ‬النظر‭ ‬فيها‭ ‬للتأكد‭ ‬من‭ ‬استمتاع‭ ‬الجمهور‭ ‬بالتجربة‭: ‬جهارة‭ ‬الصوت‭ ‬والمعادلة‭ ‬والانعكاس‭.‬

تتحدد‭ ‬جهارة‭ ‬الصوت‭ ‬بفعل‭ ‬الصوت‭ ‬المباشر‭ ‬للأوركسترا،‭ ‬لكنها‭ ‬تتأثر‭ ‬أيضا‭ ‬بارتداد‭ ‬الصوت‭ ‬من‭ ‬الجدران‭ ‬والسقف‭. ‬وبالنسبة‭ ‬إلى‭ ‬قاعات‭ ‬الحفلات‭ ‬الموسيقية،‭ ‬من‭ ‬المهم‭ ‬ألا‭ ‬تعكس‭ ‬أكثر‭ ‬مما‭ ‬يلزم‭ ‬من‭ ‬الصوت‭.‬

تتوقع‭ ‬أذناك‭ ‬أن‭ ‬يأتي‭ ‬الصوت‭ ‬من‭ ‬الأوركسترا،‭ ‬وليس‭ ‬من‭ ‬الجدران‭ ‬الواقعة‭ ‬خلفك‭. ‬تضمن‭ ‬المعادلة‭ ‬equalisation‭ ‬أنه‭ ‬يمكن‭ ‬سماع‭ ‬جميع‭ ‬الترددات؛‭ ‬فالغرف‭ ‬المختلفة‭ ‬تضخّم‭ ‬بعض‭ ‬الترددات‭ ‬أكثر‭ ‬من‭ ‬غيرها‭. ‬والهدف‭ ‬من‭ ‬ذلك‭ ‬هو‭ ‬موازنة‭ ‬الصوت‭ ‬عند‭ ‬مكان‭ ‬ما‭ ‬في‭ ‬المنتصف،‭ ‬وتخفيف‭ ‬أعلى‭ ‬النوتات‭ ‬قليلا‭ ‬لتجنب‭ ‬سماع‭ ‬أي‭ ‬صرير‭ ‬من‭ ‬الأوتار‭.‬

وينتج‭ ‬الانعكاس‭ ‬reverberation‭ ‬من‭ ‬ارتداد‭ ‬الصوت‭ ‬بداخل‭ ‬القاعة‭. ‬ولا‭ ‬تعكس‭ ‬الأسطح‭ ‬جميع‭ ‬الأصوات‭ ‬بالتساوي،‭ ‬ولذلك‭ ‬فقد‭ ‬يسبب‭ ‬هذا‭ ‬بعض‭ ‬التحريف‭ ‬إذا‭ ‬لم‭ ‬يُصحّح‭.‬

تعمل‭ ‬قاعات‭ ‬الحفلات‭ ‬الموسيقية‭ ‬على‭ ‬موازنة‭ ‬كل‭ ‬هذه‭ ‬العوامل‭ ‬باستخدام‭ ‬أشكال‭ ‬ومواد‭ ‬مختلفة‭ ‬لموازنة‭ ‬الصوت‭ ‬وتوجيهه‭ ‬إلى‭ ‬الجمهور‭. ‬ويرتد‭ ‬الصوت‭ ‬عن‭ ‬الأسطح‭ ‬المسطحة‭ ‬الصلبة،‭ ‬في‭ ‬حين‭ ‬تمتصه‭ ‬الأسطح‭ ‬الناعمة،‭ ‬أما‭ ‬الأسطح‭ ‬الخشنة‭ ‬فتبعثر‭ ‬الموجات‭ ‬الواردة‭. ‬وعن‭ ‬طريق‭ ‬تبطين‭ ‬الجدران‭ ‬والسقف‭ ‬بألواح‭ ‬مصمَّمة‭ ‬خصيصا،‭ ‬يمكن‭ ‬تعديل‭ ‬الموسيقى‭ ‬وتجويدها‭ ‬قبل‭ ‬أن‭ ‬تصل‭ ‬إلى‭ ‬أذنيك‭.‬

تأثير‭ ‬الموسيقى‭ ‬في‭ ‬دماغك

ماذا‭ ‬يحدث‭ ‬داخل‭ ‬رأسك‭ ‬عندما‭ ‬تستمع‭ ‬إلى‭ ‬أغانيك‭ ‬المفضلة؟

أدمغتنا‭ ‬معقدة،‭ ‬وكذلك‭ ‬الموسيقى،‭ ‬ولذلك‭ ‬فإن‭ ‬استثارة‭ ‬الاستجابة‭ ‬العصبية‭ ‬للألحان‭ ‬تمثل‭ ‬نوعا‭ ‬من‭ ‬التحدي،‭ ‬لكن‭ ‬الباحثين‭ ‬في‭ ‬جميع‭ ‬أنحاء‭ ‬العالم‭ ‬حاولوا‭  ‬إزالة‭ ‬الغموض‭ ‬عن‭ ‬العلوم‭ ‬المحيرة‭ ‬وراء‭ ‬ذلك‭.‬

إن‭ ‬أول‭ ‬مكونات‭ ‬الموسيقى‭ ‬التي‭ ‬يعالجها‭ ‬الدماغ‭ ‬هي‭ ‬الأصوات‭ ‬الأساسية‭ ‬–‭ ‬حدّة‭ ‬الصوت،‭ ‬وطوله‭ ‬وجهارته‭. ‬ومن‭ ‬هذا‭ ‬المنطلق،‭ ‬يستخرج‭ ‬الدماغ‭ ‬اللحن،‭ ‬ويميز‭ ‬بين‭ ‬الآلات‭ ‬الموسيقية‭ ‬المختلفة‭. ‬وبعد‭ ‬ذلك‭ ‬تُقارن‭ ‬هذه‭ ‬المعلومات‭ ‬بالذكريات،‭ ‬وتحديد‭ ‬ما‭ ‬إذا‭ ‬كان‭ ‬الصوت‭ ‬الوارد‭ ‬مألوفاً،‭ ‬واكتشاف‭ ‬أي‭ ‬عاطفة‭ ‬مرتبطة‭ ‬به‭. ‬وإجمالا،‭ ‬فإن‭ ‬المعالجة‭ ‬تؤدي‭ ‬إلى‭ ‬استجابة‭ ‬ما،‭ ‬سواء‭ ‬كانت‭ ‬إيقاف‭ ‬الأغنية،‭ ‬أو‭ ‬الشروع‭  ‬في‭ ‬الرقص‭. ‬وإذا‭ ‬تحركت،‭ ‬فهي‭ ‬تعود‭ ‬إلى‭ ‬دماغك‭ ‬مرة‭ ‬أخرى،‭ ‬مع‭ ‬مزيد‭ ‬من‭ ‬التأثير‭ ‬في‭ ‬التجربة‭.‬

ويمكن‭ ‬اكتشاف‭ ‬بعض‭ ‬التعقيدات‭ ‬المتعلقة‭ ‬باستجابة‭ ‬الدماغ‭ ‬للموسيقى‭ ‬من‭ ‬خلال‭ ‬ملاحظة‭ ‬المصابين‭ ‬بتلف‭ ‬أو‭ ‬إصابات‭ ‬في‭ ‬أدمغتهم‭. ‬ومن‭ ‬خلال‭ ‬معرفة‭ ‬ما‭ ‬يحدث‭ ‬لقدرتهم‭ ‬على‭ ‬معالجة‭ ‬الموسيقى‭ ‬بعد‭ ‬إصابة‭ ‬منطقة‭ ‬معينة‭ ‬في‭ ‬الدماغ،‭ ‬ومشاهدة‭ ‬كيفية‭ ‬تحسنها‭ ‬مع‭ ‬تعافي‭ ‬الدماغ،‭ ‬يمكن‭ ‬للعلماء‭ ‬أن‭ ‬يتعرفوا‭ ‬على‭ ‬أجزاء‭ ‬الدماغ‭ ‬المتضمنة‭ ‬في‭ ‬العملية‭. ‬وتساعد‭ ‬ذلك‭ ‬تقنيات‭ ‬التصوير‭ ‬الطبي‭ ‬المتقدمة،‭ ‬مثل‭ ‬التصوير‭ ‬بالرنين‭ ‬المغناطيسي‭ ‬الوظيفي،‭ ‬والذي‭ ‬يمكنه‭ ‬رصد‭ ‬النشاط‭ ‬في‭ ‬أجزاء‭ ‬مختلفة‭ ‬من‭ ‬الدماغ‭ ‬كاستجابة‭ ‬لسماع‭ ‬الموسيقى‭.‬

ومن‭ ‬بين‭ ‬أهم‭ ‬نتائج‭ ‬هذه‭ ‬الأبحاث‭ ‬معرفة‭ ‬أن‭ ‬معالجة‭ ‬الموسيقى‭  ‬منفصلة‭ ‬عن‭ ‬اللغة‭. ‬فالحبسة‭ ‬Aphasia‭ ‬هي‭ ‬المصطلح‭ ‬الطبي‭ ‬للاضطراب‭ ‬العصبي‭ ‬المؤدي‭ ‬إلى‭ ‬صعوبة‭ ‬الكلام‭. ‬ويمكن‭ ‬أن‭ ‬تحدث‭ ‬نتيجة‭ ‬لإصابة‭ ‬دماغية،‭ ‬مثل‭ ‬السكتة‭ ‬الدماغية،‭ ‬مما‭ ‬يجعل‭ ‬من‭ ‬الصعب‭ ‬على‭ ‬المصابين‭ ‬العثور‭ ‬على‭ ‬الكلمات‭ ‬التي‭ ‬يحتاجون‭ ‬إليها‭ ‬للتعبير‭ ‬عن‭ ‬أنفسهم،‭ ‬لكن‭ ‬الغريب‭ ‬أنه‭ ‬لا‭ ‬يعوق‭ ‬دائما‭ ‬قدرتهم‭ ‬على‭ ‬الغناء‭. ‬وبالمثل،‭ ‬فإن‭ ‬الأشخاص‭ ‬المصابين‭ ‬بالتأتأة‭ ‬قد‭ ‬يواجهون‭ ‬صعوبات‭ ‬في‭ ‬النطق،‭ ‬ولكنهم‭ ‬يستطيعون‭ ‬في‭ ‬بعض‭ ‬الأحيان‭ ‬غناء‭ ‬أغنية‭ ‬من‭ ‬دون‭ ‬تردد‭.‬

يصاب‭ ‬نحو‭ ‬واحد‭ ‬من‭ ‬كل‭ ‬‮٠٢‬‭ ‬شخصا‭ ‬بصمم‭ ‬النغمات،‭ ‬أو‭  ‬اللاموسيقى‭ ‬Amusical،‭ ‬ويجدون‭ ‬صعوبة‭ ‬في‭ ‬التعرف‭ ‬على‭ ‬نوتات‭ ‬لحن‭ ‬ما‭. ‬أظهر‭ ‬التصوير‭ ‬الدماغي‭ ‬أن‭ ‬المادة‭ ‬البيضاء‭ ‬في‭ ‬المنطقة‭ ‬المعنية‭ ‬بمعالجة‭ ‬الصوت‭ ‬تكون‭ ‬أرق‭ ‬في‭ ‬هؤلاء‭ ‬الأفراد،‭ ‬مما‭ ‬يدل‭ ‬على‭ ‬أنها‭ ‬قد‭ ‬تكون‭ ‬أقل‭ ‬ارتباطا‭ ‬بالمسارات‭ ‬نفسها‭ ‬لدى‭ ‬نظرائهم‭ ‬الذين‭ ‬يتذوقون‭ ‬الموسيقى‭.‬

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

إغلاق