Исследование причинной роли моторных областей мозга в воспроизведении ритма: исследование с использованием транскраниальной стимуляции постоянным током

Человек имеет врожденную склонность двигаться в такт музыке, но нейронные механизмы, лежащие в основе связи музыки и движения, остаются малоизученными. Большинство исследований до сих пор были корреляционными. В этом исследовании мы использовали транскраниальную стимуляцию постоянным током (тДКС), чтобы изучить причинную роль четырех областей мозга, обычно вовлеченных в моторное временное восприятие и восприятие ритма: дополнительной моторной зоны (ДМЗ), левой и правой премоторных коры (ПМК) и правого мозжечка. Участники получали анодную, катодную или фиктивную стимуляцию в одной из четырех областей в течение трех отдельных дней, воспроизводя ритмы с сильным, слабым и без ритма путем нажатия пальцем. Мы предполагали, что стимуляция ДМЗ повлияет на воспроизведение ритмов на основе ритма, тогда как стимуляция премоторной коры и мозжечка повлияет на воспроизведение ритмов без ритма.

Методология

Участники были распределены по четырем группам, каждая из которых получала стимуляцию в одной из областей мозга. Задание на воспроизведение ритма включало воспроизведение последовательностей с сильным, слабым и без ритма. Мы использовали смешанный дизайн из-за значительных индивидуальных различий в способности к воспроизведению ритма и чувствительности к тДКС. Участники заполняли опросники о музыкальном опыте и общем состоянии здоровья.

Задания

Задание на воспроизведение ритма включало воспроизведение 60 ритмов, каждый из которых состоял из 5-7 интервалов. Ритмы делились на три категории: сильный ритм, слабый ритм и без ритма. Задание на самостоятельное нажатие пальцем оценивало вариабельность моторного выхода, независимо от восприятия ритма.

Результаты

Точность воспроизведения зависела от силы ритма; ритмы с сильным ритмом воспроизводились точнее, чем слабые и без ритма. Неожиданно, тДКС не оказала влияния на точность воспроизведения в какой-либо области мозга. Таким образом, мы не нашли доказательств того, что модуляция возбудимости мозга в ДМЗ, ПМК или мозжечке изменяла точность воспроизведения ритма. Анализ Байеса подтвердил, что сила ритма и музыкальный опыт влияют на воспроизведение ритма, но нет доказательств эффектов тДКС.