Sounds of Science: Marrying Music and Technology

opførte et show i går på MacMillan Theatre, der giftede nogle af verdens mest innovative teknologier med måske en af ​​de ældste menneskelige kreationer: musik.

Før showet startede, var der noget af en videnskabsmesse uden for siddeområdet. Projekterne havde varierende grader af kompleksitet og konsekvens. En stand præsenterede for eksempel resultaterne af en pilotundersøgelse om, hvordan bestemte toner påvirker en hjerne, der er ramt af Alzheimers, en anden lavede instrumentlyde, når du trykkede på knapperne på en Nintendo-controller, så folk kunne komponere, mens de spillede Street Fighter.

Da alle havde sat sig, gik en kvinde ind på scenen med sin violin. Hun spillede Bach og ville ikke have været malplaceret på U of T's musikfakultet, hvis hun ikke havde haft accelerometre rundt om hovedet, albuerne, håndleddene og taljen. En anden del af hendes optræden, der var et atypisk akkompagnement til klassisk violin, var projektionen af ​​hendes skelet, der bevægede sig og svajede, som hun gjorde, lige bag hende.

Forklaringen kom kort efter, da Dr. John Chong kort redegjorde for den slags skader, musikere på højt niveau lider af, og hvordan teknologi som violinistens havde på, bliver brugt til at bekæmpe disse problemer.

Den næste præsentation var fra Dr. David Alter og Jeff Wolpert. De to forklarede resultaterne af en proof of concept-undersøgelse vedrørende musik, motion og wellness. I undersøgelsen lyttede tre grupper af hjerterehabiliteringspatienter til forskellige typer musik for at se, hvordan det ville påvirke deres forpligtelse til at træne. Den gruppe, der præsterede bedst, havde særligt kuraterede playlister med deres yndlingskunstnere. Denne musik i sig selv var ikke vigtig, men beats per minute af sangene var. Alle deltagerne havde sange fra deres yndlingskunstnere, men kun sange, der faldt inden for ti slag i minuttet af det anbefalede tempo i deres træning. I løbet af tre måneder trænede den gruppe 300 minutter om ugen mere end kontrolgruppen, hvilket, hvis det tempo varede, ville beløbe sig til yderligere to et halvt år af livet, alt sammen til en pris af $75.

Jeg synes, det beviser, at simple løsninger kan løse komplicerede medicinske problemer, sagde Alter.

Den følgende præsentation havde mindre at gøre med musik end dem før den, men mere med lydfrekvenser at gøre, specifikt 40 Hz-tonen. Fyrre hertz er signifikant i hjernen, fordi den tone hjælper neuronerne med at kommunikere med hinanden. Professor Lee Bartel præsenterede resultaterne af flere undersøgelser, der viste, at administration af 40 Hz-tonen gennem en specialdesignet stol havde hjulpet mennesker med Alzheimers og fibromyalgi.

Dette er doserbar, ordinerbar lyd, sagde Bartell.

De mest dramatiske tal kom fra den lille pilotundersøgelse af Alzheimers patienter. Atten personer (seks med mild Alzheimers, seks med moderat og seks med svær) blev administreret tone gennem stolen for kun ti behandlinger, der allerede oplevede forbedringer på standardiserede Alzheimers tests.

Bartell fortalte historien om en patient, der havde Alzheimers, som gjorde behandlingen i tre år ved hjælp af den specialdesignede stol og et produkt kaldet VTS-1000, som er en måtte, der også udsender 40 Hz-tonen. Efter tre år havde patienten ikke vist tegn på forværring.

Tonen er især nyttig med Alzheimers på grund af den værdifulde kommunikation, der sker i hjernen ved 40 Hz, da Alzheimers på sit mest basale er den langtidshukommelse, der har svært ved at kommunikere med kortsigtet. De fjerneste implikationer og nogle af de mest presserende spørgsmål ved denne terapi er endnu ikke testet, som ville den virke gennem øretelefoner, og kan den standse udviklingen af ​​Alzheimers, men Bartell er optimistisk.

Vi kan godt lide at tro, at denne behandling kan bremse udviklingen og måske stoppe den, sagde Bartell.

Sarah Forestieri, en operasangerinde, var den næste på scenen. Efter en hurtig optræden sad hun, mens hendes stemmebånd blev undersøgt, og livevideoen blev projiceret på det store lærred bag hende. Demonstrationen skulle vise, hvordan sangere har brug for at blive evalueret, og hvordan stemmebånd fungerer. Det var grafisk, som en video vist i 9. klasse i naturfag, men stadig et interessant kig på stemmebånd i aktion.

Den endelige præsentation var fra Dr. Michael Thaut, som brugte de sidste 20 år på at studere rytmens effekt på hjernen. Mennesker med parkinson og en dysfunktionel gangart kan trænes til at gå til et beat, så de er uigenkendeligt forbedrede efter flere træningspas. Mennesker med udviklingsproblemer kan trænes til at spille trommer i fællesskab, når den samme gruppe ville have problemer med at udøve nogen form for gruppeaktivitet. Dette er alt sammen på grund af det unikke forhold mellem rytme og hjerne. Hjernen reagerer meget kraftigt på rytme, især når der er både en taktil og en auditiv betegnelse for hvert slag. Ligesom 40 Hz-tonen, som også har rytme, selvom det er for hurtigt til, at det menneskelige sind kan tyde beatsene, hjælper rytmen forskellige områder af hjernen med at kommunikere med hinanden.

Praksisen arbejder også med ekstremt højtfungerende hjerner. Tysklands rohold, som vandt guld ved OL i 2012, brugte en lignende træningsmetode til at synkronisere roerne.

Det næste udvidelsesområde for dette felt er forskning i autismeforskning. Når en person med autisme bliver talt til, viser taleområdet i hjernen normalt ikke meget aktivitet, hvor en person uden autisme ville vise umiddelbare tegn på et aktivt sprogligt center, når de hørte sproget. Hvordan det kan ændres med rytme og musik, skal vise sig, sagde Thaut.

Foto: Jeremy Sale