کاوش علمی در دنیای موسیقی/سلامت جسم و روان با موسیقی-درمانی!

به مناسبت روز جهانی موسیقی؛

موسیقی براساس علم فیزیک کار می‌کند. صدا زمانی تولید می‌شود که چیزی به لرزه در آید و باعث حرکت ذرات در هوا شود. این حرکات است که امواج صوتی ایجاد می‌کند و به گوش ما می‌رسد.

خبرگزاری آنا، نوید فرخی: موسیقی ترکیبی از صدا است که به شیوه‌ای معنادار سازماندهی شده است. صداها ارتعاشاتی هستند که از طریق هوا به گوش ما می‌رسند. وقتی این صداها را در الگوهای مانند ریتم، ملودی و ‌هارمونی تنظیم می‌کنیم، موسیقی تولید می‌شود. مسئله مهم در مورد موسیقی که شاید آن را از نویز جدا کند این است که عموماً ساختاریافته است و احساسات را برمی‌انگیزد.

موسیقی براساس علم فیزیک کار می‌کند. صدا زمانی تولید می‌شود که چیزی به لرزه در آید و باعث حرکت ذرات در هوا شود. این حرکات است که امواج صوتی ایجاد می‌کند و به گوش ما می‌رسد. امواج صوتی دو ویژگی اصلی به نام فرکانس(frequency) و دامنه(amplitude) دارند. 

چطور موسیقی تولید می‌شود؟

به سرعت ارتعاش امواج صوتی فرکانس می‌گویند. فرکانس با شاخص هرتز (Hz) اندازه‌گیری می‌شود. فرکانس روی زیر و بم صدا اثر می‌گذارد. برای اینکه تصور بهتری از این مسئله پیدا کنید، از فرکانس‌های با صدای زیر می‌توان به صدای چه‌چه پرنده اشاره کرد و از فرکانس‌های با صدای بم می‌توان به صدای ضربات طبل اشاره کرد.

به ارتفاع موج صوتی دامنه گفته می‌شود که میزان بلندی یا کم بودن صدا را مشخص می‌کند. به طور بدیهی صوت با دامنه بالا صدای بلندتری ایجاد می‌کند و صوت در دامنه پایین صدای ملایم‌تری تولید می‌کند.

صداهای تولیدشده توسط آلات موسیقی از انواع مختلفی از ارتعاشات ناشی می‌شود. به عنوان مثال یک سیم گیتار با حرکت به جلو و عقب باعث تولید صدا می‌شود. وقتی سیم را ناگهان می‌کشید، می‌لرزد و این ارتعاش امواج صوتی ایجاد می‌کند که ما می‌توانیم آن را بشنویم. هرچه سیم سفت‌تر باشد، صدا بالاتر می‌رود. اگر سیم شل باشد صدای کمتری تولید می‌کند. در سازهای بادی مانند فلوت و شیپور وقتی هوا در داخل ساز حرکت می‌کند، صدا ایجاد می‌شود. هنگامی که یک نوازنده در ساز بادی می‌دمد، هوا به اشکال مختلفی می‌لرزد. به عنوان مثال، در فلوت، هوا در یک سوراخ حرکت می‌کند و صدا تولید می‌کند.  

تأثیر موسیقی بر بدن

موسیقی تأثیر زیادی روی مغز دارد. وقتی به موسیقی گوش می‌دهیم، نواحی مختلف مغز فعال می‌شوند. قشر شنوایی (auditory cortex) به ما کمک می‌کند تا صداهایی را که می‌شنویم پردازش کنیم. قشر حرکتی (motor cortex) به ما کمک می‌کند تا با ضربان حرکات موزون درآوریم. دستگاه لیمبیک (limbic system) که احساسات را کنترل می‌کند، بسته به موسیقی باعث می‌شود احساس شادی یا غم کنیم.

مطالعات نشان داده است که موسیقی باعث ترشح دوپامین می‌شود، که ماده شیمیایی در مغز است و به ما احساس لذت می‌دهد. به همین دلیل است که ما اغلب هنگام گوش دادن به آهنگ‌های مورد علاقه خود احساس خوبی داریم. موسیقی همچنین مناطق مرتبط با حافظه را فعال می‌کند. به همین دلیل است که یک آهنگ خاص می‌تواند شما را به یاد یک لحظه خاص از زندگی‌تان بیاندازد.

موسیقی فقط بر مغز ما تأثیر نمی‌گذارد. مطالعات نشان می‌دهد که گوش دادن به موسیقی می‌تواند ضربان قلب، فشار خون و حتی تنفس ما را تغییر دهد. موسیقی آرام‌بخش ضربان قلب را کاهش می‌دهد، در حالی که موسیقی شاد آن را تسریع می‌کند. افرادی که می‌دوند یا ورزش می‌کنند اغلب به موسیقی گوش می‌دهند تا انرژی خود را حفظ کنند. ریتم موسیقی به آنها کمک می‌کند تا آهنگ حرکت ثابتی داشته باشند.

موسیقی‌درمانی نیز یک زمینه رو به رشد در مراقبت‌های درمانی است. موسیقی-درمانگران از موسیقی برای کمک به بهبود سلامت روان و جسم افراد استفاده می‌کنند.  موسیقی درمانی در بیمارستان‌ها، خانه‌های سالمندان و مدارس استفاده می‌شود.

فیثاغورث فیلسوف یونانی یکی از اولین کسانی بود که رابطه بین موسیقی و ریاضی را کشف کرد. او متوجه شد که رشته‌ها با طول‌های مختلف نت‌های متفاوتی تولید می‌کنند و این نت‌ها روابط ریاضی دارند. اکتشافات او اساس تئوری موسیقی را بنا نهاد.

موسیقی می‌تواند به بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر کمک کند. گوش دادن به آهنگ‌های آشنا می‌تواند خاطراتی را که فراموش‌شده به نظر می‌رسند، زنده کند. همچنین از موسیقی برای کمک به بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون استفاده می‌شود. ریتم موسیقی به آنها کمک می‌کند تا نرم‌تر حرکت کنند.

افراد مبتلا به اوتیسم نیز از موسیقی درمانی سود می‌برند زیرا به آنها کمک می‌کند تا مهارت‌های اجتماعی خود را با تشویق تعامل و ارتباط بهبود بخشند.

نواختن آلت موسیقی نیز برای مغز مفید است. یادگیری یک ساز نیازمند هماهنگی، زمان بندی و تمرکز است. این به رشد جسم پینه‌ای (corpus callosum)، بخشی از مغز که دو نیمکره را به هم متصل می‌کند، کمک می‌کند. مطالعات نشان داده است که کودکانی که ساز می‌نوازند اغلب در دروسی مانند ریاضی و زبان بهتر عمل می‌کنند.

بسیاری از افراد از موسیقی برای کمک به خواب بهتر استفاده می‌کنند. موسیقی آرام به مغز کمک می‌کند تا برای خواب آماده شود. بهترین موسیقی برای خواب، تمپو آرام حدود 60 ضربه در دقیقه دارد و شبیه ضربان قلب در حالت استراحت است که به آرامش بدن کمک می‌کند.

تحقیقات نشان می‌دهد که گوش دادن به موسیقی آرام بخش قبل از خواب می‌تواند کیفیت خواب را بهبود بخشد. همچنین می‌تواند مدت زمان به خواب رفتن را کم کند.

چرا انسان به موسیقی گوش می‌دهد؟

انسان‌ها هزاران سال است که به موسیقی گوش می‌دهند، اما علت این کشش در چیست؟ دانشمندان معتقدند که ممکن است علاقه به موسیقی با تکامل ما مرتبط باشد. با توجه به دشواری‌های ارتباط بین انسان با انسان در زمان‌های ماقبل تاریخ، این امکان وجود دارد که انسان‌های اولیه از طریق موسیقی با یکدیگر پیوند برقرار می‌کردند.

موسیقی همچنین می‌تواند استرس را کاهش دهد. مطالعات نشان داده است که گوش دادن به موسیقی سطح هورمون استرس یعنی کورتیزول را کاهش می‌دهد. به همین دلیل است که احتمالاً پخش موسیقی‌ با سازهای اولیه به نوعی در بین انسان‌ها حس صلح و تسامح به وجود می‌آورد.

در طول تاریخ، موسیقی در یادگیری انسان هم مؤثر بوده است. بسیاری از مردم از طریق موسیقیایی بهتر اطلاعات را به خاطر می‌سپرند. علت این امر این است که موسیقی هر دو طرف مغز را درگیر می‌کند که به حافظه و یادگیری کمک می‌کند.

ریاضیات و موسیقی

ارتباط عمیقی بین موسیقی و ریاضیات وجود دارد. موسیقی بر اساس الگوها است و الگوها بخش بزرگی از ریاضیات تشکیل می‌دهند. به عنوان مثال، ریتم موسیقی شامل تکرار دنباله‌هایی است که می‌توان آنها را با اعداد توصیف کرد. نت‌های یک  گام نیز از یک الگوی ریاضی پیروی می‌کنند.

فرکانس نت‌ها به گونه‌ای سازماندهی می‌شود که حس موسیقیایی داشته باشد. وقتی دو نت فرکانس‌هایی دارند که نسبت‌های ساده‌ای با یکدیگر دارد، در کنار هم صدای خوبی تولید می‌شود. به عنوان مثال، اگر یک نت دارای فرکانس 440 هرتز و دیگری دارای فرکانس 880 هرتز باشد، آنها هماهنگ به نظر می‌رسند. به این الگو اکتاو می‌گویند. مفهوم اکتاو در موسیقی مهم است زیرا به ایجاد گام‌ها و‌ هارمونی‌هایی کمک می‌کند که برای گوش ما خوشایند است.

فیثاغورث فیلسوف یونانی یکی از اولین کسانی بود که رابطه بین موسیقی و ریاضی را کشف کرد. او متوجه شد که رشته‌ها با طول‌های مختلف نت‌های متفاوتی تولید می‌کنند و این نت‌ها روابط ریاضی دارند. اکتشافات او اساس تئوری موسیقی را بنا نهاد.

آینده موسیقی؛ فناوری و علم

موسیقی الکترونیک یک سبک رو به رشد در صنعت موسیقی است. در این حوزه از دستگاه‌های الکترونیکی برای تولید صدا استفاده می‌شود. فناوری امکان ایجاد صداهای جدید و منحصر به فرد را فراهم می‌کند که با سازهای سنتی امکان پذیر نبوده است.

فناوری همچنین در حال تغییر بنیادین دنیایی موسیقی است. کامپیوتر‌ها و نرم افزارها اکنون می‌توانند قطعات پیچیده موسیقی تولید کنند. بسیاری از هوش مصنوعی برای ساخت موسیقی استفاده می‌کنند که برخی خروجی‎‌های آن شگفت‌انگیز است. الگوریتم‌های هوش مصنوعی هزاران آهنگ را برای یادگیری الگوها تجزیه و تحلیل می‌کنند و سپس بر اساس آموخته‌هایشان ترکیب‌های جدید ایجاد می‌کنند. بنابراین در نهایت خروجی‌ها مبتنی بر سلایق خودمان است.

حوزه دیگر تحقیق نوروفیدبک و موسیقی است. دانشمندان در حال بررسی راه‌هایی برای استفاده از سیگنال‌های مغزی برای تولید آهنگ هستند. این فناوری می‌تواند به افرادی که نمی‌توانند از نظر فیزیکی ساز بنوازند، این امکان را بدهد که فقط با فکر کردن موسیقی بسازند.