(Dzwiekowy skalpel).pdf

NAUKOWIEC AMATOR

Shawn Carlson

Dwi«kowy skalpel

Nikisch Ð niepowtarzalny geniusz dyry-

gentury, posiada¸ szczegln zdolnoæ

do precyzyjnego rozrýniania struktur

dwi«kowych w muzyce i kwestionowa¸

ten fragment Symfonii Patetycznej , ponie-

waý jego s¸uch nie da¸ si« zwieæ iluzji.

W dzisiejszych czasach tajemnicze ilu-

zje s¸uchowe mog s¸uýy jako materia¸

do poznawania mzgowych procesw

przetwarzania bodcw dwi«kowych.

Do tej pory przyk¸ady takie by¸y znane

jedynie specjalistom, ale od pewnego

czasu s dost«pne rwnieý szerszemu

gronu. Deutsch nagra¸a zestaw iluzji s¸u-

chowych na p¸yt« kompaktow Musical

Illusions and Paradoxes . Przyk¸ady opa-

trzone s komentarzem autorki i tak

przygotowane, aby kaýdy zaintereso-

wany mg¸ wykorzysta je do w¸as-

nych eksperymentw z dziedziny per-

cepcji dwi«ku. Cena p¸yty wynosi 14.95

dolara plus koszty przesy¸ki 4.95 do-

lara. Zamwienia naleýy kierowa do:

Philomel Records, Box 12189, La Jol-

la, CA 92039-2189, tel. 800-225-1228,

wczesny dyrygent numer jeden

w Europie, spotka¸ si« z Piotrem

Czajkowskim. Wed¸ug Richarda Lerta,

asystenta Nikischa, tematem rozmowy

by¸y zastrzeýenia Nikischa do instru-

mentacji fina¸u VI Symfonii (Patetycznej)

Czajkowskiego; nalega¸, aby kompozy-

tor dokona¸ zmian w partyturze.

Fragmenty, ktre Nikisch kwestio-

nowa¸, by¸y istotnie zinstrumentowa-

ne niekonwencjonalnie. Czajkowski

podzieli¸ temat oraz drugi g¸os pomi«-

dzy pierwsze i drugie skrzypce w ten

sposb, ýe kaýda z tych grup instru-

mentw gra¸a na przemian co drug nu-

t« obu g¸osw. Nikisch proponowa¸ kom-

pozytorowi przygotowujcemu pra-

wykonanie Symfonii , aby temat w ca-

¸oæci wykonywa¸y pierwsze skrzypce,

a drugi g¸os Ð drugie.

Nie wiadomo, dlaczego

Nikischowi tak bardzo nie

podoba¸a si« instrumenta-

cja Czajkowskiego. Naj-

prawdopodobniej przed

prawykonaniem sam pro-

wadzi¸ prby i jego mu-

zyczn wraýliwoæ poru-

szy¸o osobliwe, wwczas

nie znane zjawisko z dzie-

dziny percepcji dwi«ku.

Dziæ instrumentacja te-

go fragmentu Symfonii Pa-

tetycznej nie budzi zastrze-

ýeÄ, poniewaý we wsp¸-

czesnym uk¸adzie orkie-

stry symfonicznej pierw-

sze i drugie skrzypce sie-

dz na estradzie obok sie-

bie. Temat grany co drug

nut« na przemian przez

obydwie grupy instru-

mentw dociera zatem do

s¸uchacza z tego samego

kierunku. Jednakýe sto

lat temu pierwsze skrzy-

pce usytuowane by¸y po

lewej, a drugie po prawej

stronie dyrygenta. Stojc

pomi«dzy nimi, Nikisch

prawdopodobnie odczu-

wa¸, ýe docierajce do nie-

go z dwch stron dwi«ki

skrzypiec nie ¸cz si« w

harmonijn ca¸oæ.

Piszc o tym, co odczuwa¸ Nikisch,

uýywam okreælenia ãprawdopodobnieÓ,

poniewaý nie wszyscy ludzie odbiera-

j zjawiska muzyczne w identyczny spo-

sb. Diana Deutsch, profesor psycholo-

gii w University of California w San

Diego, twierdzi, ýe odbir pewnych se-

kwencji dwi«kowych zaleýy od j«zy-

ka ojczystego s¸uchacza oraz od tego,

czy jest on lewo-, czy prawor«czny.

Istotn rol« odgrywaj rwnieý lokalne

dialekty, na przyk¸ad obserwuje si« rý-

nice w percepcji pewnych nast«pstw

dwi«kw u osb, ktre wychowa¸y si«

w Kalifornii i w Anglii.

Przyk¸adem takiej osobliwej sekwen-

cji dwi«kowej s kwestionowane przez

Nikischa takty Symfonii Patetycznej . Wi«k-

szoæ s¸uchaczy odbiera ten fragment

zgodnie z intencj kompozytora, tzn. s¸y-

szy dwie oddzielne frazy melodyczne.

DYRYGENT KONTRA KOMPOZYTOR:

Dyrygent Arthur Nikisch (u gry) wprowadzi¸ poprawki

do partytury Symfonii Patetycznej : pierwsze skrzypce graj

dwi«ki fis 2 , e 2 , d 2 , cis 2 , h 1 , oraz cis 2 , drugie zaæ: h 1 , ais 1 ,

gis 1 , eis 1 , eis 1 oraz e 1 . Zgodnie z manuskryptem partytury

Czajkowskiego pierwsze skrzypce powinny gra kolejno

dwi«ki h 1 , e 2 , gis 1 , cis 2 , eis 1 oraz cis 2 , drugie natomiast

fis 2 , ais 1 , d 2 , eis 1 , h 1 oraz e 1 . Sprzeciw Nikischa mg¸

wynika z pewnego szczeglnego zjawiska

zwizanego z percepcj dwi«ku.

å WIAT N AUKI Luty 1997 79

L atem 1893 roku Arthur Nikisch,

WZORZEC TYPOWY DLA SüUCHACZY

Z KALIFORNII

analizy takich procesw m-

zgowych. Pos¸ugujc si« nim,

ustaw g¸oænoæ na niskim po-

ziomie. Potem za pomoc re-

gulatora balansu we wzmac-

niaczu zmieniaj stopniowo

poziom g¸oænoæci w kanale le-

wym i prawym, dopki nie za-

uwaýysz, ýe odbierany obraz

s¸uchowy iluzji oktawowej si«

zmieni¸. Nast«pnie za pomoc

miernika wysterowania lub

woltomierza zmierz poziom

sygna¸u w kaýdym z kana¸w

na wyjæciu s¸uchawkowym

wzmacniacza. Przeprowad

doæwiadczenie kilkakrotnie

i oblicz æredni wynikw. Wy-

kreælajc histogram dla grupy

oko¸o 30 osb prawo- lub le-

wor«cznych (histogramy om-

wiliæmy w czerwcowym nu-

merze), uzyskasz podstawow

informacj« ilustrujc rýnic«,

jaka wyst«puje w przetwarzaniu bod-

cw dwi«kowych w mzgu s¸uchaczy

prawo- i lewor«cznych.

Jeszcze wi«ksze pole do popisu dla

naukowca amatora daje wykryte przez

Deutsch zjawisko tzw. paradoksu tryto-

nu. Do jego demonstracji uýywa si« spe-

cjalnych dwi«kw generowanych za

pomoc komputera. Kaýdy z nich zawie-

ra szeæ tonw o tej samej wysokoæci na

skali chromatycznej, jednakýe oddalone

s one od siebie o oktaw«, obejmujc

¸cznie zakres pi«ciu oktaw [ ilustracja na

nast«pnej stronie ]. Wszyscy s¸uchacze od-

bieraj prawid¸owo wysokoæ chroma-

tyczn takiego dwi«ku, ale nie s

zgodni, do jakiej oktawy j przypisa.

Paradoks trytonu tworzy si« wtedy, gdy

po prezentacji opisanego wyýej wielo-

tonu poda si« szybko nast«pny, odleg¸y

na skali chromatycznej o tryton (tj. o

szeæ p¸tonw, czyli o szeæ kolejnych

klawiszy fortepianu, w tym klawisze

czarne). Na przyk¸ad po dwi«ku d od-

twarzany jest dwi«k gis . Jedni s¸ucha-

cze odbieraj dwi«k gis jako niýszy niý

d , inni zaæ jako wyýszy.

Wed¸ug Deutsch sposb, w jaki dana

osoba odbiera paradoks trytonu, zale-

ýy od tego, gdzie si« wychowa¸a. Kali-

fornijczycy s¸ysz interwa¸ trytonu

w kierunku odwrotnym niý osoby wy-

chowane w po¸udniowej Anglii [ wykres

powyýej ]. Inn ciekaw obserwacj jest,

ýe dzieci odbieraj paradoks trytonu

w podobny sposb jak ich matki. åwiad-

czy to, ýe dialekt, w jakim dziecko wy-

rasta, wp¸ywa na przetwarzanie w m-

zgu dwi«kw, dzi«ki ktrym ujawnia

si« paradoks trytonu.

Zjawisko to zosta¸o jednakýe zbadane

w niewielkim stopniu. Nie wiadomo,

SüUCHACZE

Z ANGLII

SüUCHACZE

Z KALIFORNII

cis

dis

ais

fis

gis

ais-e h-f c-fis

cis-g d-gis dis-a e-ais

PARY DWI¢KîW

f-h fis-c g-cis gis-d a-dis

PARADOKS TRYTONU. Wyniki badaÄ tego zjawiska sugeruj, ýe u s¸uchaczy wytwarza si«

okreælony wzorzec, w ktrym informacja o oktawie, w jakiej identyfikowana jest

wysokoæ dwi«ku, reprezentowana jest na okr«gu. Dla s¸uchaczy z Kalifornii

dwi«ki h, c, cis, d i dis przypadaj na grn po¸ow« okr«gu, wobec czego

w parach h-f , c-fis, cis-g, d-gis oraz dis-a osoby te s¸ysz interwa¸ opadajcy. U Anglikw

stwierdzono natomiast tendencj« przeciwn: interwa¸y te odbierane s jako wznoszce.

fax: 619-453-4763, Internet: http://www.

philomel.com.

Mia¸em niedawno okazj« odwiedzi

laboratorium Deutsch i zapozna si«

z iluzjami z pierwszej r«ki. Zacz¸em od

iluzji oktawowej. Dwi«ki w tym przy-

k¸adzie odtwarzane by¸y za pomoc s¸u-

chawek stereofonicznych i podawane

w nast«pujcy sposb: do jednego ucha

dwi«k niýszy i jednoczeænie do drugie-

go Ð wyýszy. Kana¸y szybko odwracano,

tak wi«c kaýdy z tych dwi«kw docie-

ra¸ raz do ucha prawego, a raz do lewe-

go. Pomimo iý zawsze podawane by¸y

jednoczeænie dwa dwi«ki Ð jeden

w uchu lewym i drugi w prawym Ð od-

nosi¸em wraýenie, ýe w kolejnych pre-

zentacjach wyst«puje tylko jeden dwi«k,

na przemian niýszy i wyýszy, przy czym

dwi«k niýszy lokalizowa¸em w uchu le-

wym, wyýszy zaæ w prawym.

Na podstawie sposobu, w jaki odbie-

ra¸em iluzj« oktawow, Deutsch stwier-

dzi¸a, ýe jestem typow osob prawo-

r«czn. W mzgu osoby prawor«cznej

dominujc rol« odgrywa lewa p¸ku-

la. Wi«kszoæ sygna¸w odbieranych

przez ucho prawe przekazywana jest do

lewej p¸kuli, gdzie odbywa si« deko-

dowanie ich wysokoæci. S¸absza prawa

p¸kula przetwarza natomiast przede

wszystkim sygna¸y z lewego ucha. W

oddzielnej grupie neuronw odbywa si«

dekodowanie informacji o przestrzen-

nej lokalizacji dwi«ku, w czym waýn

rol« odgrywa cz«stotliwoæ. W przypad-

ku iluzji oktawowej dwi«k jest lokali-

zowany w uchu, do ktrego dociera

w danym momencie wyýszy dwi«k. Je-

ýeli dominuje lewa p¸kula (u osoby pra-

wor«cznej), a wyýszy dwi«k podawany

jest do lewego ucha zwizanego ze s¸ab-

sz praw p¸kul, to s¸uchacz nie od-

biera tej wysokoæci i odnosi wraýenie,

ýe s¸yszy w lewym uchu wysokoæ od-

bieran w rzeczywistoæci przez ucho

prawe.

Osoby, u ktrych ýadna z p¸kul nie

dominuje (wi«kszoæ ludzi lewor«cz-

nych i niektrzy prawor«czni), odbiera-

j iluzj« oktawow inaczej. Osoby lewo-

r«czne z tak sam cz«stoæci lokalizuj

dwi«k wyýszy w prawym albo lewym

uchu. Dwukrotnie cz«æciej niý u prawo-

r«cznych wyst«puj u nich przypadki

bardziej z¸oýonych obrazw s¸ucho-

wych, na przyk¸ad wraýenia zmieniaj-

cej si« wysokoæci lub przeskakiwania

dwi«ku wyýszego z ucha do ucha.

Jeýeli zmniejsza si« g¸oænoæ dwi«-

ku odtwarzanego przez praw s¸uchaw-

k«, to zmniejsza si« pobudzenie lewej

p¸kuli i zwi«ksza ciýenie w kierunku

p¸kuli prawej. Po przekroczeniu pew-

nej granicy zmniejszanie g¸oænoæci

w prawym uchu spowoduje zmian« lo-

kalizacji dwi«ku, przy czym obserwu-

je si« j nawet u osb prawor«cznych,

u ktrych wyst«puje silna dominacja le-

wej p¸kuli. Kiedy zmieni si« g¸oænoæ

w jednej s¸uchawce, prawdopodobnie

moýna spowodowa, ýe s¸uchacz lewo-

r«czny zacznie odbiera iluzj« oktawo-

w w ten sam sposb jak prawor«czny,

aczkolwiek nie potwierdzono tego eks-

perymentalnie. Najmniejsza rýnica po-

ziomu sygna¸u mi«dzy s¸uchawk lew

i praw powodujca u s¸uchacza zmia-

n« percepcji iluzji oktawowej pozwala

okreæli, w jakim stopniu u danej osoby

wyst«puje dominacja jednej z p¸kul

mzgowych.

Regulator g¸oænoæci moýe wi«c pe¸-

ni funkcj« dwi«kowego skalpela do

80 å WIAT N AUKI Luty 1997

Moim ulubionym przyk¸adem dwi«-

kowym na p¸ycie Deutsch jest iluzja

zwizana ze s¸owami ãhighÓ i ãlowÓ.

Na pocztku nagrano pojedyncze s¸o-

wa ãhighÓ i ãlowÓ. Potem pojawia si«

d¸uýszy fragment nagrania stereofonicz-

nego, w ktrym s¸owa te wypowiadaj

w bardzo szybkim tempie rýne osoby.

Nagranie odbierane jest nadal jako

dwi«ki mowy, jednakýe trudno rozpo-

zna poszczeglne s¸owa.

Po kilku sekundach s¸uchania tej

dziwnej kakofonii zacz¸em wy¸apy-

wa wyrane s¸owa i zwroty. Najpierw

us¸ysza¸em ãblank, blank, blankÓ, na-

st«pnie ãtime, time, timeÓ, ãno timeÓ,

ãlong pineÓ oraz ãany timeÓ. Pniej ze

zdziwieniem stwierdzi¸em, ýe m«ski

g¸os wydobywajcy si« z prawego g¸o-

ænika mwi z wyranym australijskim

akcentem: ãtake me, take me, take meÓ.

Iluzja ta wyznacza nowe kierunki ba-

daÄ. Sprawd, czy odpowiedzi twoich

s¸uchaczy zaleý od stanu ich umys¸u

lub od ich przekonaÄ. Moýe to dostar-

czy danych o zaleýnoæci mi«dzy nasta-

wieniem s¸uchacza i odbieranym przez

niego zwrotem. Sprbuj mu na przy-

k¸ad zasugerowa zwrot ãplay timeÓ

i sprawd, po jakim czasie us¸yszy go

w nagraniu.

A na marginesie Ð Czajkowski nie

zgodzi¸ si« na poprawki w partyturze

i w kilka miesi«cy po spotkaniu z Niki-

schem zmar¸. Nikisch zrewidowa¸ spor-

ny fragment partytury, tworzc w ten

sposb now szko¸« wykonawcz S ym-

fonii Patetycznej . Niektrzy wsp¸czeæni

dyrygenci podzielaj zdanie Nikischa

i wykonuj Symfoni« z wprowadzony-

mi przez niego poprawkami.

gis

100

1000

Society for Amateur Scientists przygoto-

wa¸o we wsp¸pracy z prof. Deutsch specjalny

zestaw dla badaczy amatorw, dzi«ki ktremu

badacz amator moýe wnieæ w¸asny wk¸ad do

nauki. Zestaw sk¸ada si« z p¸yty kompakto-

wej, kasety do badania moýliwoæci percepcyj-

nych s¸uchu oraz z instrukcji i arkuszy da-

nych. Pos¸ugujc si« tymi materia¸ami, moýe-

my przeprowadzi w¸asne oryginalne ekspe-

rymenty, a takýe skorzysta z moýliwoæci bez-

poæredniej wsp¸pracy z prof. Deutsch. Cena

zestawu wynosi 24.95 dolara plus koszty prze-

sy¸ki 4.95 dolara. Pienidze naleýy wp¸aca

pod adresem: Society for Amateur Scientists,

4951 D Clairemont Square, Suite 179, San

Diego, CA 92117, USA. Informacje na temat

zestawu dost«pne s rwnieý w Internecie:

http://www.thesphere.com/SAS/

CZ¢STOTLIWOå (W HERCACH)

NIEJEDNOZNACZNE PARY DWI¢KîW.

Trudno jest okreæli oktaw«, do jakiej

naleý dwi«ki d oraz gis . Dwi«ki te

(wielotony) zawieraj szeæ tonw

sk¸adowych, ktrych cz«stotliwoæci,

oddalone od siebie o oktaw«,

obejmuj ¸cznie zakres pi«ciu oktaw.

jak odbieraj paradoks trytonu osoby

z Maine, Nowej Szkocji, Tennessee lub

po¸udniowej Afryki (a takýe Polacy Ð

przyp. t¸um.). Jaka jest rýnica mi«dzy

przedstawicielami rýnych pokoleÄ?

Zbierajc odpowiedzi od swoich przy-

jaci¸ i znajomych, moýecie wnieæ istot-

ny wk¸ad do nauki.

T¸umaczy¸

Andrzej Miækiewicz

Nagrody im. Aurelii Baczko

W tym roku po raz szsty zosta¸a przyznana nagroda za najlepsz prac« doktorsk w dziedzinie nauk

medycznych. Na konkurs zg¸oszono 21 prac doktorskich obronionych w roku 1995. Sd Konkursowy w

sk¸adzie: prof. dr hab. med. Wies¸aw W. J«drzejczak Ð przewodniczcy, prof. dr hab. med. Witold Bartnik,

prof. dr hab. med. Zofia Kuratowska, prof. dr hab. med. Andrzej Trzebski, prof. dr hab. med. Jacek

Zaremba, postanowi¸ przyzna Nagrod« im. Aurelii Baczko w wysokoæci 3500 z¸

dr Jackowi Toporskiemu

za prac«

Opracowanie metody pobierania komrek progenitorowych uk¸adu krwiotwrczego

z krwi obwodowej i szpiku kostnego do przeszczepiania autologicznego u dzieci

(wykonan pod kierunkiem prof. dr hab. Janiny Bogus¸awskiej-Jaworskiej w Akademii Medycznej we Wroc¸awiu).

Ponadto Sd Konkursowy zdecydowa¸ o przyznaniu czterech rwnorz«dnych wyrýnieÄ honorowych:

dr. Grzegorzowi Ma¸kowi za prac« Ultraso-

nografia dopplerowska w rozpoznawaniu zw«ýeÄ

t«tnicy nerkowej (wykonan pod kierunkiem prof. dr

med. Bogdana PruszyÄskiego w Akademii Medycznej

w Warszawie)

dr. Micha¸owi Milewskiemu za prac« Wyniki badaÄ

molekularnych w rodzinach obciýonych wyst«powa-

niem zespo¸u ¸amliwego chromosomu X (wykonan

pod kierunkiem doc. dr hab. Tadeusza Mazurczaka w In-

stytucie Biostruktury Akademii Medycznej w Warszawie)

dr. Tomaszowi Markowi za prac« Progno-

zowanie przebiegu ostrego ý¸ciopochodnego zapa-

lenia trzustki u chorych leczonych sfinkterotomi

endoskopow (wykonan pod kierunkiem prof. dr hab.

med. Andrzeja Nowaka w ålskiej Akademii Medycznej

w Katowicach)

dr. Januszowi Zimowskiemu za prac« Charakte-

rystyka delecji w genie dystrofiny u polskich pacjen-

tw dotkni«tych dystrofi mi«æniow Duchen-

neÕaÐBeckera (wykonan pod kierunkiem prof. dr hab.

Jacka Zaremby w Instytucie Psychiatrii i Neurologii

w Warszawie)

å WIAT N AUKI Luty 1997 81

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: