Канадські вчені за допомогою фМРТ-експерименту показали, що музичні твори здатні викликати «помилку передбаченої нагороди» - активність належного ядра, яка виникає, коли отримання винагороди виявляється для людини несподіваним. Для цього вчені використовували хорали Баха, які з різною ймовірністю закінчувалися або гармонійно, або в дисонансі. Стаття опублікована в журналі.
Прогнозування подій - один з найважливіших факторів ефективного навчання. Наприклад, дитина, яка почула від батьків, що на вулиці холодно і потрібно надіти теплий одяг, зрозуміє, що вони були праві, як тільки опиниться на вулиці - і почне пов'язувати холодну погоду з необхідністю носити теплі речі. З іншого боку, у разі, якщо на вулиці не так холодно, він також зрозуміє, що і теплий одяг надягати необов'язково, і від яких факторів це може залежати (наприклад, відсутності вітру). Концептуальна система дитини вишикується таким чином, що вона зможе ефективно визначати комфортну для себе температуру і в майбутньому навчиться одягатися за погодою.
Також прогнозування важливе і в рамках роботи системи винагороди: отримання винагороди без його очікування і відсутність його очікуваного отримання регулюють роботу системи винагороди по-різному. Перевірити, як очікуване отримання винагороди впливає на суб'єктивне сприйняття музики вирішили канадські вчені під керівництвом Роберта Заторре (Robert Zatorre) з Університету Макгілла.
Система винагороди тісно пов'язана з навчанням з підкріпленням таким чином, що успішне навчання призводить до отримання нагороди, а помилка - до отримання покарання. Оцінити реакцію на отримання винагороди в порівнянні з очікуванням (також така реакція відома як «помилка передбаченої нагороди» або reward prediction error) можна, вивчивши активність належного ядра - структури мозку, яка отримує проекції дофамінергічних нейронів.
У своєму експерименті автори роботи просили добровольців (всього в дослідженні взяли участь 23 людини) вибирати синій і жовтий кольори. Після цього з однаковою ймовірністю включався хорал Баха безумовно тембру. Через кілька секунд учасникам пропонувалося вибрати напрямок - право або ліво - після чого з певною ймовірністю звучало або гармонійне закінчення твору, або закінчення в дисонансі (кожна нота була нижче або вище оригіналу). Поведінковий тест, проведений до початку фМРТ-експерименту, показав, що більше учасники віддають перевагу гармонійним закінченням творів.
Вчені з'ясували, що несподівано приємні для учасників закінчення творів (тобто ті, які з'являються з імовірністю, що не відповідає тій, яку вони очікували) активують належне ядро сильніше. Більше того, підвищена активація прилеглого ядра в цій ситуації призводила до того, що учасники стали краще вибирати ті кольори і напрямки, які призводили до появи гармонійного закінчення музичних творів.
Автори роботи дійшли висновку, що музика як стимул, що впливає на систему винагороди головного мозку, працює таким же чином, як і інші, біологічні стимули: наприклад, їжа, вода і секс. У майбутньому це дослідження може допомогти детальніше вивчити роль естетичного задоволення в процесі не тільки роботи системи винагороди, а й пов'язаного з ним навчання з підкріпленням, і навіть розробити спеціальні терапевтичні та педагогічні методики.
Лабораторія Роберта Заторре часто проводить дослідження впливу музики на людське сприйняття. Зокрема, недавнє дослідження, проведене за участю вченого, показало, що задоволення від прослуховування музики може бути змінено фармакологічною регуляцією нейромедіатора дофаміну.