Mohajerani, M.H. et al. Спонтанная активность коры чередуется между мотивами, определяемыми региональными проекциями аксонов. Нац.Нейроски . 16 , 1426 (2013).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Musall, S., Kaufman, M.T., Juavinett, A.L., Gluf, S. & Churchland, A.K. В нейронной динамике с одним испытанием преобладают разнообразные движения. Нац. Нейроски . 22 , 1677–1686 (2019).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Каувар И. В. и др. Наблюдение за корой с помощью синхронной мультифокальной оптической выборки выявляет широко распространенное популяционное кодирование действий. Нейрон 107 , 351–367.e19 (2020).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Guo, Z.V. et al. Поток корковой активности, лежащий в основе тактильного решения у мышей. Нейрон 81 , 179–194 (2014).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Вексельблатт, Дж.Б., Флистер, Э. Д., Пископо, Д. М. и Ниелл, К. М. Крупномасштабное изображение корковой динамики во время сенсорного восприятия и поведения. J. Нейрофизиол . 115 , 2852–2866 (2016).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Allen, W. E. et al. Глобальные представления о целенаправленном поведении в различных типах клеток неокортекса мыши. Нейрон 94 , 891–907.e6 (2017).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Макино, Х.и другие. Трансформация эмерджентных свойств всей коры во время моторного обучения. Нейрон 94 , 880–890.e8 (2017).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Чен, Т. -В., Ли, Н., Дайе, К. и Свобода, К. Карта упреждающей активности в моторной коре мыши. Нейрон 94 , 866–879.e4 (2017).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Сяо Д.и другие. Картирование корковых мезоскопических сетей одиночных спайковых корковых или подкорковых нейронов. eLife 6 , e19976 (2017).

ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Gilad, A., Gallero-Salas, Y., Groos, D. & Helmchen, F. Поведенческая стратегия определяет переднее или заднее расположение кратковременной памяти в неокортексе. Нейрон 99 , 814–828.e7 (2018).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Американская психиатрическая ассоциация. Диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам , 5-е изд. (Американская психиатрическая ассоциация, 2013 г.).

Кристал, Дж. Х. и др. Субанестезирующие эффекты неконкурентного антагониста NMDA, кетамина, у людей: психотомиметические, перцептивные, когнитивные и нейроэндокринные реакции. Арх. Общая психиатрия 51 , 199–214 (1994).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Го З.В. и др. Процедуры поведенческих экспериментов на мышах с фиксированной головой. PLoS ONE 9 , e88678 (2014).

ПабМед ПабМед Центральный Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

Gil-Sanz, C. et al. Отслеживание линии с использованием мышей Cux2-Cre и Cux2-CreERT2 . Нейрон 86 , 1091–1099 (2015).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Allen, W. E. et al. Преоптические нейроны, связанные с жаждой, кодируют отталкивающее мотивационное влечение. Наука 357 , 1149–1155 (2017).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

ДеНардо, Л. А. и др. Временная эволюция корковых ансамблей, способствующая удаленному воспроизведению памяти. Нац. Нейроски . 22 , 460–469 (2019).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Hunnicutt, B.J. et al. Подробная карта таламокортикальной проекции на мезоскопическом уровне. Нац. Нейроски . 17 , 1276–1285 (2014).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Филлипс, Дж.В. и др. Повторяющаяся молекулярная архитектура через таламические проводящие пути. Нац. Нейроски . 22 , 1925–1935 (2019).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Маккормик, Д. А. и Пейп, Х. С. Свойства катионного тока, активируемого гиперполяризацией, и его роль в ритмических колебаниях релейных нейронов таламуса. J. Physiol. (Лондон.) 431 , 291–318 (1990).

КАС Статья Google ученый

Лереш Н., Лайтаулер С., Солтес И., Яссик-Гершенфельд Д. и Крунелли В. Низкочастотная колебательная активность, присущая таламокортикальным клеткам крыс и кошек. J. Physiol. (Лондон.) 441 , 155–174 (1991).

КАС Статья Google ученый

Пуле, Дж. Ф. А., Фернандес, Л.MJ, Crochet, S. & Petersen, CCH Таламический контроль корковых состояний. Нац. Нейроски . 15 , 370–372 (2012).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Фогерсон, П. М. и Хьюгенард, Дж. Р. Нажатие тормозов: клеточные и синаптические механизмы, регулирующие таламические колебания. Нейрон 92 , P687–P704 (2016).

Артикул КАС Google ученый

Макдональд, Дж.Ф., Милькович З. и Пеннефатер П. Зависимая от использования блокада возбуждающих токов аминокислот в культивируемых нейронах с помощью кетамина. J. Нейрофизиол . 58 , 251–266 (1987).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Анис, Н. А., Берри, С. К., Бертон, Н. Р. и Лодж, Д. Диссоциативные анестетики, кетамин и фенциклидин, избирательно снижают возбуждение центральных нейронов млекопитающих с помощью N -метиласпартата. руб. Дж. Фармакол . 79 , 565–575 (1983).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Людвиг А., Зонг X., Джеглич М., Хофманн Ф. и Биль М. Семейство активируемых гиперполяризацией катионных каналов млекопитающих. Природа 393 , 587–591 (1998).

КАС пабмед Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ ПабМед Центральный Google ученый

Санторо, Б.и другие. Идентификация гена, кодирующего активируемый гиперполяризацией канал кардиостимулятора мозга. Сотовый 93 , P717–P729 (1998).

Артикул Google ученый

Vogt, B.A. & Paxinos, G. Цитоархитектоника поясной извилины коры головного мозга мыши и крысы с гомологией человека. Структура мозга. Функция . 219 , 185–192 (2014).

ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Фостер, Б.Л. и Парвизи Дж. Прямая корковая стимуляция заднемедиальной коры человека. Неврология 88 , 685–691 (2017).

ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Хуа Т.и другие. Общие анестетики активируют мощную центральную цепь подавления боли в миндалевидном теле. Нац. Нейроски . 23 , 854–868 (2020).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Yang, Y. et al. Кетамин блокирует разрывы в латеральной уздечке, быстро уменьшая депрессию. Природа 554 , 317–322 (2018).

КАС пабмед Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ ПабМед Центральный Google ученый

Томитака, М., Томитака С., Райдев С. и Шарп Ф. Р. Флуоксетин предотвращает индуцированную PCP и MK801 экспрессию HSP70 в поврежденных нейронах лимбической коры крыс. биол. Психиатрия 47 , 836–841 (2000).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Олни, Дж. В., Лабрюйер, Дж. и Прайс, М. Т. Патологические изменения, вызванные фенциклидином и родственными препаратами в нейронах коры головного мозга. Наука 244 , 1360–1362 (1989).

КАС пабмед Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ ПабМед Центральный Google ученый

Mason, M. F. et al. Блуждающие умы: сеть по умолчанию и независимая от стимулов мысль. Наука 315 , 393–395 (2007).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Райхл, М. E. Сеть режима мозга по умолчанию. год. Преподобный Нейроски . 38 , 433–447 (2015).

КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Корс, Р. и Дюрье, М.Е. Кетамин: обучение старому наркотику новым приемам. Анест. Аналг . 87 , 1186–1193 (1998).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

Грин, С.М., Робак, М. Г., Кеннеди, Р. М. и Краусс, Б. Клинические практические рекомендации по диссоциативной седации кетамином в отделениях неотложной помощи: обновление 2011 г. Энн. Эмердж. Мед . 57 , 449–461 (2011).

ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Schwenk, E. S. et al. Согласованное руководство по использованию внутривенных инфузий кетамина для купирования острой боли от Американского общества регионарной анестезии и медицины боли, Американской академии медицины боли и Американского общества анестезиологов. рег. Анест. Обезболивающее . 43 , 456–466 (2018).

ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Джун, Дж. Дж. и др. Полностью интегрированные кремниевые зонды для записи нейронной активности с высокой плотностью. Природа 551 , 232–236 (2017).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Путцис, Дж.и другие. Система сбора данных Neuropixels: масштабируемая платформа для параллельной регистрации более 10 000 электрофизиологических сигналов. IEEE Trans. Биомед. Схемы Сист . 13 , 1635–1644 (2019).

ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

Стрингер, К. и др. Спонтанное поведение стимулирует многомерную активность всего мозга. Наука 364 , eaav7893 (2019).

КАС Статья Google ученый

Аллен, В.Э. и др. Жажда регулирует мотивированное поведение посредством модуляции динамики нейронной популяции в масштабах всего мозга. Наука 364 , eaav3932 (2019).

КАС Статья Google ученый

Zalocusky, K.A. et al. Клетки D2R прилежащего ядра сигнализируют о предыдущих результатах и ​​контролируют принятие рискованных решений. Природа 531 , 642–646 (2016).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Гунайдин Л.А. и др. Динамика естественных нейронных проекций, лежащая в основе социального поведения. Cell 157 , 1535–1551 (2014).

КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

Введение

Музыка присутствует во всех известных культурах в истории, что позволяет предположить, что человеческое восприятие музыкального ритма может быть врожденным и универсальным (Nettl, 2000).В соответствии с предыдущей работой мы определяем ритм как последовательность дискретных временных интервалов, отмеченных (обычно слуховыми) событиями (Cooper and Meyer, 1960; Fraisse, 1982; Clarke, 1999). В музыке ритмы обычно структурированы таким образом, что временные интервалы между событиями соотносятся в соответствии с временной структурой. Универсальное присутствие ритма может указывать на его центральную общую функцию. Однако ритмические структуры в музыке различаются в зависимости от культуры, что позволяет предположить, что культура также влияет на восприятие и воспроизведение музыкального ритма.Культура включает в себя огромный спектр сложных социальных конструкций, включая законы, верования, мораль и искусство. Соответствующее культурное влияние на ритм, вероятно, включает, помимо прочего, слуховое восприятие музыки, танца и других типов движений, а также языка. Несмотря на большое количество этномузыкологических исследований, посвященных выявлению и анализу культурных различий в ритмических структурах, мало эмпирических работ охарактеризовали, как культура влияет на человеческое восприятие и воспроизведение музыкальных ритмов.

Могут быть аспекты восприятия ритма, которые являются универсальными из-за общей когнитивной обработки человека и/или физиологической динамики. Например, в некоторых работах предполагается, что врожденные перцептивные «правила» управляют восприятием акцентов во временных группах (например, Povel and Essens, 1985) или что резонанс в системах нервных колебаний лежит в основе восприятия регулярности музыкальных ритмов (Large and Snyder). , 2009). Однако известно, что опыт влияет на некоторые аспекты восприятия ритма.Культура, по-видимому, влияет на восприятие ритма уже в возрасте 4 месяцев: американские младенцы предпочитают ритмы с правильной метрической структурой (присутствующие как в турецкой, так и в западной музыке) ритмам с неправильной метрической структурой (встречающиеся в турецкой музыке, но не в западной музыке). ). У турецких младенцев нет этой предвзятости, по-видимому, из-за того, что они слушают музыку как с правильной, так и с неправильной метрической структурой (Soley and Hannon, 2010). Более того, и дети, и взрослые лучше запоминают незнакомую музыку из своей культуры по сравнению с незнакомой музыкой из незнакомой культуры (Morrison et al., 2008). Культура также влияет на ритм языка. Носители японского и английского языков по-разному воспринимают ритмические последовательности тонов, что соответствует ритмам японского и английского языков (Iversen et al., 2008). Кроме того, музыка и язык данной культуры имеют общие ритмические свойства. Например, английские и французские музыкальные ритмические структуры больше похожи на английские и французские речевые ритмы (соответственно), чем друг на друга, в том смысле, что английская музыка более ритмически изменчива, чем французская, а английская речь более ритмически изменчива, чем французская речь. (Патель и др., 2006). Наконец, более широкий культурно-лингвистический опыт может улучшить восприятие ритма. Например, изучение второго языка с ритмическими характеристиками, отличными от первого языка, улучшает перцептивную различимость последовательностей ритмических тонов (Roncaglia-Denissen et al., 2013). Вместе эти исследования показывают, что приобщение к ритмическим аспектам музыки и языка происходит в раннем возрасте и продолжается во взрослой жизни.

Хотя очевидно, что культура влияет на ритм в музыке и языке, точные аспекты обработки ритма, на которые влияет культура, неизвестны.В нескольких исследованиях эмпирически изучались различия в восприятии музыкальных ритмов между восточноафриканской и западной музыкой, а также между участниками из этих культур. Поскольку их музыкальные ритмы имеют разные характеристики (Temperley, 2000), эти культуры являются хорошими кандидатами для сравнения обработки ритма. Различные характеристики этих ритмов приводят к различиям в восприятии метра, циклического рисунка сильных и слабых долей, воспринимаемых в ритме. Этномузыкологическое исследование африканского ритма показало, что африканская музыка требует более активного участия, чтобы поддерживать восприятие размера (Chernoff, 1979), придает большее значение ритму и размеру, чем западная музыка (Chernoff, 1979), обычно имеет постоянное метрическое напряжение (Agawu, 1979). , 1995), и имеет тенденцию быть метрически неоднозначным (см. Temperley, 2000).Метрическая неоднозначность означает не то, что слушатели одновременно воспринимают более одного метра при прослушивании ритма (например, Poudrier and Repp, 2013), а скорее то, что разные слушатели могут воспринимать разные размеры в одном и том же музыкальном ритме. Повторяющееся наблюдение состоит в том, что в определенных случаях африканской музыки, использующей циклы из 12 временных единиц, африканские слушатели, как правило, воспринимают 4 метрических доли по 3 временных единицы в каждой (например, 12/8 метра), тогда как западные слушатели воспринимают 3 метрические доли по 4 единицы. единицы (т.г., метр 3/4; Чернение, 1967; Локк, 1982). В дополнение к различиям в восприятии существуют культурные различия в отношении эстетики ритма, оценки точности ритмического исполнения и относительной важности ритма в музыке (см. Kauffman, 1980; Agawu, 1995). Например, даже в культурах разные стили музыки могут считать записанные ритмы точными, когда они «раскачиваются» или исполняются «отставая от такта». Таким образом, мы предполагаем, что разные культурные группы имеют разные представления о том, что такое ритм или каким он должен быть, и учитываем это при разработке нашего исследования.

Поскольку восточноафриканская и западная музыка различаются по своей ритмической структуре (Kubik, 1962), мы ожидали, что использование музыкальных ритмов из этих культур для тестирования участников из каждой культуры (которые по-разному воспринимают ритмы) выявит влияние инкультурации на ритм. восприятие. Мы предположили, что культура через воздействие с течением времени будет влиять на обработку ритма. Поэтому мы предположили, что культура участника и культура ритмического стимула будут взаимодействовать в своем влиянии на производительность, так что участники будут лучше работать с ритмами из их собственной культуры.Однако, поскольку знакомство с западной музыкой происходит почти во всем мире, в том числе в городских условиях нашей восточноафриканской выборки, наши ожидания были оправданы, чтобы предположить, что обе группы имели знакомство с западными музыкальными ритмами, но только восточноафриканские участники имели воздействие на них. традиционные восточноафриканские музыкальные ритмы. Это согласуется с исследованием, которое показало, что оценки мелодической сложности африканцами и американцами различались для африканских народных песен, но не для западных народных песен, предположительно из-за знакомства обеих групп с западной музыкой, но не с африканской музыкой (Eerola et al. ., 2006).

В дополнение к нашим прогнозам превосходной производительности (т. е. лучшей способности различать, воспроизводить и отмечать ритмы) для культурно знакомых ритмов, мы ожидали, что культура будет влиять на диапазон частоты ударов, которые прослушивали участники. В метрических ритмах присутствует несколько метрических уровней (периодичность), и каждый из них может быть обоснованно воспринят как ритм. Например, в метрической структуре 4/4 половинные, четвертные и восьмые ноты могут быть выбраны как частота ударов, которую слушатель воспринимает и, таким образом, постукивает.Поскольку в африканской музыке используются ритмы, метрическую структуру которых можно интерпретировать по-разному (т. е. они метрически неоднозначны, см. Temperley, 2000), мы ожидали, что участники воспримут и, следовательно, воспримут большее количество метрических уровней для восточной музыки. Африканские ритмы по сравнению с западными. Кроме того, предполагается, что участники из Восточной Африки больше знакомы с африканской музыкой, а также в значительной степени знакомы с западной музыкой, поэтому мы ожидали, что они будут использовать большее количество метрических уровней для всех ритмов по сравнению с участниками из Северной Америки.Мы ожидали, что участники из Северной Америки будут использовать меньше метрических уровней, потому что их воздействие метрически неоднозначных ритмов (таких, как восточноафриканские ритмы) более ограничено.

Важно отметить, что наше априорное предположение заключалось в том, что групповых различий в точности выполнения , а не будет достаточно, чтобы продемонстрировать влияние культуры на обработку ритма. Скорее, мы пришли бы к выводу, что культура влияет на обработку ритма только в том случае, если существует взаимодействие между культурой участника и культурой стимулирующего ритма.То есть влияние культуры будет поддерживаться только в том случае, если различия в производительности между двумя типами ритмов также различаются между двумя группами. Простого группового различия было бы недостаточно, потому что другие неконтролируемые факторы также различались между группами и могли повлиять на выполнение заданий. Эти факторы включают в себя знакомство с компьютерными задачами, языковые барьеры между экспериментатором и участником, концептуализацию регулярного постукивания по слуховым ритмам и т. д.Следовательно, хотя мы наблюдали различия между группами, мы не можем определить конкретную причину этих различий, и мы интерпретировали взаимодействие между группой участников и типом ритма.

Материалы и методы

Участники

Шестнадцать участников из Восточной Африки были набраны в Кигали, Руанда (3 женщины, средний возраст 23 года, средний возраст музыкального образования 3,4 года, средний возраст танцевального образования 2,5 года). Двадцать пять североамериканских участников были набраны в Лондоне и Торонто, Канада (13 женщин, 24.средний возраст 7 лет, средний возраст музыкального образования 4,7 года, средний возраст танцевального обучения 1,6 года). Музыкальное обучение включало любое из следующего: частные уроки, инструментальный или хоровой опыт в школе, церкви или других организованных условиях (например, регулярное выступление традиционного музыкального ансамбля). Обучение танцам включало в себя любой вид танца, но участникам не нужно было указывать, каким именно видам они обучались. Все участники были старше 18 лет, имели нормальный слух и большую часть своей жизни провели в соответствующих регионах набора (Восточная Африка или Северная Америка). Возраст, годы занятий танцами и годы занятий музыкой существенно не отличались между группами по независимым выборкам t -тестов ( р > 0,05). Все участники дали информированное согласие до участия и получили компенсацию за свое участие в соответствии с одобрением советов по этике Университетского госпитального центра Кигали и Университета Западного Онтарио.

Стимулы

восточноафриканских ритма были получены из двух записей традиционной восточноафриканской музыки.Это был спектакль embaire под названием «Muliranwa» группы Ekidha Tobana Kabaliga Group в деревне Бугвере, Уганда, и отрывок из пьесы под названием Chakacha в исполнении Horizon Players Group и хора из мусульманской средней школы в Кисуму. , Кения (Барз, 2004). Использовались три ритма из каждой записи. Автор (DC) расшифровал восточноафриканские ритмы и сочинил западные ритмы. Западные ритмы были составлены в соответствии с нормами западной музыки в метрической структуре 12/8, что указывает на сильную долю каждой четвертой позиции в 12-позиционном цикле. Ритмы были представлены в виде последовательностей синусоидальных тонов или щелчков, в зависимости от задачи, в которой они были представлены (синусоидальные тоны и щелчки использовались для задач различения и воспроизведения, и только синусоидальные тона использовались для задачи прослушивания ударов, как описано ниже). . Синусоидальные тона имели продолжительность 100 мс, их интенсивность увеличивалась/уменьшалась в течение первых/последних 50 мс, а частота составляла 375 или 500 Гц. Щелчки представляли собой короткие (6 мс) отрывки обычного звука малого барабана из аудиопрограммы (GarageBand). Мы использовали синтезированные ритмические последовательности тонов, структура которых была заимствована из западной и восточноафриканской музыки, а не из настоящей музыки или записей музыкальных инструментов, чтобы избежать искажения, связанного с исходным знанием (Van de Vijver and Poortinga, 1997).Все ритмы имели временную структуру из 12 единиц одинаковой длительности; каждая единица либо начиналась со звука, либо молчала. Важно отметить, что ритмы всегда предъявлялись одновременными парами в каждом испытании каждой задачи. Это было сделано для того, чтобы обеспечить больший ритмический и метрический контекст, чем могли бы отдельные ритмы, и, таким образом, увеличить различия в восприятии между восточноафриканскими и западными ритмами. Для каждого состояния культурного ритма было шесть индивидуальных ритмов, разделенных на две группы, каждая с тремя индивидуальными ритмами.Ритмы предъявлялись одновременно только с одним из других из той же группы, как показано и описано на рис. 1. Полученные «составные ритмы» использовались в качестве стимулов для всех трех заданий. Например, первая восточноафриканская группа состояла из ритмов 1–3, и пары были следующими: ритм 1 с ритмом 2, ритм 1 с ритмом 3 и ритм 2 с ритмом 3. Поскольку индивидуальный ритм был создан из одного из двух высоты тона/звука, это составило в общей сложности 12 ритмических стимулов от каждой культуры (например,g., ритм 1 на 375 Гц с ритмом 2 на 500 Гц или ритм 1 на 500 Гц с ритмом 2 на 375 Гц). Каждая пара ритмов использовалась во всех заданиях. Ритмы могли быть одним из трех темпов: каждый темп имел единичную длительность 180, 210 или 240 мс соответственно. Во всех вариантах всех заданий парные ритмы имели одинаковый темп. Темп был сбалансирован по условиям в каждой задаче. См. Рисунок 1 для графического изображения стимулов ритма.

Рисунок 1. Стимульные ритмы. Вертикальные линии обозначают начало, точки обозначают паузы.Каждая позиция (начало или пауза) имеет одинаковую продолжительность, одну из 180, 210 или 240 мс. (A) Изображает отдельные ритмы. Ритмы представлены парами, как составные ритмы. Оба ритма в данном составном ритме были выбраны из одной и той же группы из трех ритмов (ритмы с номерами 1–3 и 4–6). Поэтому внутри каждого типа (западноафриканского и восточноафриканского) ритмические пары были 1–2, 1–3, 2–3, 4–5, 4–6, 5–6. Для задач различения и воспроизведения использовался только первый цикл каждого ритма (первые 12 единиц плюс последующая сильная доля). (B) Примеры составных ритмов, используемых в заданиях. Для задания на отстукивание ритмов целые ритмы, как показано в (A) , повторялись циклически (в примере в B показаны только два повторения). Аудиопримеры стимулов (по одному на каждый тип ритма для каждого задания) можно найти в дополнительном материале.

Для задания на отстукивание ритмов два парных одновременно представленных ритма, которые вместе составляют составной ритм, были составлены из тонов разной частоты (высоты), а ритмы повторялись в течение 32–35 с, чтобы дать участникам достаточно времени для восприятия. бить, начать постукивать и стабилизировать синхронизацию их постукиваний, а также обеспечить достаточное количество постукиваний для надежных измерений изменчивости и точности.Для задач различения и воспроизведения один из парных, одновременно предъявляемых ритмов в каждом составном ритме составлялся из синусоидального тона, а другой — из звука щелчка. Это должно было облегчить различимость ритмов, поскольку задачи требовали воспроизведения или различения (из потенциально измененной версии) только одного из двух ритмов. Примеры предъявления стимулов для каждого задания можно найти в дополнительном материале.

Все задачи были представлены с использованием программного обеспечения E-Prime (Schneider et al., 2002а,б) на ноутбуке, а слуховые стимулы предъявлялись через наушники. Порядок испытаний был случайным для каждой задачи. Все ответы и постукивания выполнялись на клавиатуре ноутбука.

Процедура

Задача по отстукиванию битов

Участникам было предложено отстукивать такт составных (парных) ритмов. Была объяснена разница между изохронным постукиванием ритма и неизохронным постукиванием ритма. Участников просили прислушаться к стимулу и, как только они почувствовали ритм, начать нажимать ритм на клавишу «m» на клавиатуре ноутбука вместе со стимулом и продолжать до тех пор, пока стимул не прекратится.Участников проинструктировали, что их восприятие ритма может измениться в ходе испытания, и что их постукивание может естественным образом адаптироваться к их восприятию, но избегать преднамеренного изменения метрической интерпретации или частоты сокращений, когда на это не влияет стимул (т. е. не меняются, когда они постукивают, просто чтобы сделать постукивание более интересным). Было проведено 12 испытаний каждого состояния, всего 24 испытания, плюс два тренировочных испытания для начала.

Задача распознавания ритма

Участникам было предложено прослушать три последовательных представления составных ритмов и решить, было ли третье представление таким же или отличным от первых двух представлений (которые всегда были идентичными).При выполнении задания первый составной ритм предъявлялся дважды в сопровождении текста «Исходный ритм: Первое прослушивание» и «Исходный ритм: Второе прослушивание», а второй составной ритм предъявлялся только один раз в сопровождении текста «ВТОРОЙ ритм. ” Затем участникам было предложено ответить текстом «Был ли ВТОРОЙ ритм таким же или другим? Если они совпадают, нажмите (S), а если отличаются, нажмите (D)». Участники отвечали нажатием клавиш на клавиатуре ноутбука. Половина испытаний в каждом состоянии культурного ритма были «одинаковыми», а половина — «различными». Составные ритмы всегда состояли из одной последовательности синусоидальных тонов и одной последовательности щелчков, и участникам говорили, что только последовательность тонов, а не последовательность щелчков иногда будет содержать изменение, и только в третьем представлении. Для «одинаковых» проб все три представления составных ритмов были идентичными. Для «разных» проб изменение ритма в третьем предъявлении осуществлялось путем переключения (транспонирования) двух интервалов. Это изменение произошло только в индивидуальном ритме, составленном из тонов.Индивидуальный ритм, составленный из щелчков, всегда был одинаков в первом и втором составном ритме (т. е. был одинаков во всех трех ритмических представлениях). Было проведено 12 восточноафриканских испытаний и 12 западных испытаний, всего 24 испытания, плюс два практических испытания, которые нужно было начать.

Задача воспроизведения ритма

Участники были проинструктированы как можно точнее воспроизвести ритм после прослушивания, представленного как часть сложного ритма. Им было четко указано воспроизводить ритмы в том же темпе, что и представленные ритмы.В каждом испытании составной ритм предъявлялся дважды, сопровождаемый текстом «ритм», за которым следовал экран, обозначающий начало фазы воспроизведения, сопровождаемый текстом «постук назад». Участники нажимали индивидуальный ритм, представленный в виде последовательности тонов в составном ритме, на клавишу «m» на клавиатуре ноутбука. Если ритм воспроизводился точно, участник переходил к следующему испытанию. В случае неточности участник повторит попытку того же испытания, максимум до пяти попыток за испытание.Каждый участник выполнил по 12 попыток каждого типа ритма, всего 24 попытки, плюс три тренировочных попытки. Кроме того, участники могли повторить три практических испытания, если они не были уверены в требованиях к заданию.

Участники из Руанды прошли запись ЭЭГ во время прослушивания ритмов стимулов после выполнения всех трех поведенческих задач. Эти данные будут опубликованы в другом месте.

Анализы

Задача по отстукиванию битов

Для измерения изменчивости врезки были рассчитаны интервалы между врезками (ITI).Отдельные ITI удаляли, если они были меньше 0,5 или больше 1,5 от среднего значения ITI для этого испытания. Эта процедура удаления выбросов была выполнена один раз, затем было пересчитано среднее значение ITI, и процедура была выполнена снова. На этом основании было удалено 1,90% ITI. Для каждого испытания рассчитывали коэффициент вариации (CV) ITI. CV был равен стандартному отклонению ITI, деленному на среднее значение ITI для этого испытания. Испытания с CV выше 0,2 были удалены, так как они считались слишком изменчивыми для того, чтобы участник намеревался постукивать изохронно.На этом основании было удалено 1,82% испытаний. Кроме того, были удалены испытания с менее чем пятью касаниями, и на этом основании было удалено 0,02% испытаний. Участники с пятью или более испытаниями для каждого состояния были удалены, их данные по постукиванию сердечных сокращений были полностью исключены из анализа на том основании, что они не понимали требований задачи или не могли последовательно выполнять задачу. На этом основании были удалены данные одного участника из Северной Америки. Еще у четырех участников из Северной Америки не было данных о прослушивании ритма из-за технического сбоя во время тестирования.

Для измерения точности постукивания была рассчитана абсолютная асинхронность между каждым постукиванием и ближайшей позицией биений. Положения ударов возникали в каждый момент времени, разделенный интервалом между ударами (IBI), начиная с 0. IBI определяли путем сравнения среднего ITI с потенциальными IBI, которые были кратными (1, 2, 3, 4 или 6 раз). темпа. Это означало, что точность могла быть осмысленно проанализирована независимо от того, какой метрический уровень ритма выбрал участник. Пропорциональное среднее значение абсолютной асинхронии (среднее значение абсолютной асинхронии, деленное на среднее значение ITI) рассчитывалось для каждого испытания, чтобы показать точность выстукивания биений.Метрический уровень, выбранный каждым участником в каждом испытании, определялся путем нахождения кратного темпа (в 1, 2, 3, 4 или 6 раз больше темпа 180, 210 или 240 мс, в зависимости от испытания), ближайшего к означает ITI для этого испытания. Количество различных метрических уровней, отстукиваемых для каждого типа ритма, было рассчитано для каждого участника, что дает меру тенденции этого участника использовать разные метрические уровни при отстукивании доли.

Кроме того, чтобы измерить, какой из пяти метрических уровней использовался чаще всего для каждого типа ритма, мы рассчитали долю испытаний, в которых каждый метрический уровень был выбран в качестве частоты сердечных сокращений для каждого участника.

Задача распознавания ритма

Для задания на различение для каждого участника было рассчитано d′ баллов (индекс чувствительности) для каждого типа ритма. Этот статистический показатель измеряет чувствительность участника к изменениям в ритмах, принимая во внимание предвзятость ответа участника (предвзятость чаще отвечать «такой же», чем «другой», или наоборот).

Задача воспроизведения ритма

Для задания на воспроизведение ритма была рассчитана доля попыток, в которых ритм точно воспроизводился, для каждого участника, для каждого типа ритма. Воспроизведение ритма считалось точным, когда отстукивалось правильное количество интервалов, а продолжительность каждого отстукиваемого интервала была в пределах 20% от представленной продолжительности.

Для каждой задачи зависимые показатели были проанализированы отдельно в 2 × 2 смешанном дисперсионном анализе (ANOVA) с учетом фактора группы между субъектами (восточноафриканские и североамериканские) и внутрисубъектного фактора типа ритма (восточноафриканские и западные). ). Единственным исключением был анализ того, какие метрические уровни чаще всего прослушивались в задаче прослушивания ударов.Для этой меры использовался смешанный дисперсионный анализ 2 × 2 × 5 с теми же двумя факторами (группа и тип ритма) и фактором повторных измерений метрического уровня (интервалы 1, 2, 3, 4 или 6 раз). темп). В тех случаях, когда предположение о сферичности нарушалось, применялись поправки Гринхауза–Гейссера. Последующее наблюдение t — были проведены тесты для изучения различий между отдельными состояниями в случае значительных взаимодействий типа группы и ритма.

Результаты

Задача по отстукиванию битов

Вариабельность постукивания (CV ITI) существенно не отличалась для типа ритма или группы, и не было значимого взаимодействия между этими факторами.Однако североамериканцы постукивали в такт с большей точностью (более низкая средняя асинхронность), чем участники из Восточной Африки [основной эффект группы: F (1,34) = 11,29, p = 0,002]. Также наблюдалось взаимодействие между группой и типом ритма: каждая группа более точно отстукивала такт ритмов, взятых из музыки их соответствующей культуры [ F (1,34) = 3,48, p = 0,071], как показано на рисунке. 2. Хотя значение p этого теста F не ниже 0.05, он ниже 0,1, и мы интерпретируем этот результат, потому что было предсказано направление различий (таким образом, эквивалент одностороннего критерия вероятности оправдан, и значение p может быть указано как 0,036).

Рис. 2. Абсолютные значения асинхронности постукиваний сердечных сокращений по отношению к позициям сердечных сокращений в ритмических стимулах, усредненные по каждому испытанию и пропорциональные (деленные) частоте постукиваний (среднее значение ITI). Столбики погрешностей указывают (±1 SE от среднего. * p < 0.05 (взаимодействие между группой и типом ритма).

Участники использовали большее количество метрических уровней восточноафриканских ритмов, чем западных [основной эффект типа ритма: F (1,34) = 7,13, p = 0,011], а восточноафриканские участники прослушивали большее количество метрических уровней, чем у участников из Северной Америки [основной эффект группы: F (1,34) = 3,11, p = 0,087], как показано на рисунке 3. Мы интерпретируем основной эффект группы, несмотря на значение p больше 0.05, по той же причине, что описана выше: значение p этого теста F находится между 0,05 и 0,1, и было предсказано направление различий (таким образом, эквивалент одностороннего вероятностного теста оправдан, и Значение p может быть представлено как 0,044). Два фактора не взаимодействовали.

Рис. 3. Количество задействованных метрических уровней. Столбики погрешностей показывают ±1 SE от среднего. * р < 0,1, ** р < 0.05.

Участники обеих групп выбирали определенные метрические уровни, чтобы постукивать по ним чаще, чем другие, независимо от типа ритма [основной эффект метрического уровня: F (1,31) = 5,57, p = 0,004]. Тем не менее, пропорция проб, выполненных на каждом метрическом уровне, отличалась между восточноафриканскими и западными ритмами [взаимодействие между метрическим уровнем и типом ритма: F (1,31) = 8,99, p < 0,001], как показано на рисунке 4. Участники чаще выбирали третий метрический уровень для западных, чем для восточноафриканских ритмов [ t (31) = 5.04, p < 0,001], а второй и четвертый метрический уровень чаще для восточноафриканских, чем западных ритмов [второй метрический уровень: t (31) = 3,79, p < 0,001; четвертый метрический уровень: t (31) = 3,22, p = 0,003]. Не было никаких указаний на то, что две группы значительно отличались в использовании метрических уровней по сравнению с другими для двух типов ритмов [взаимодействие между метрическим уровнем и группой: F (1,31) = 2,05, p = 0. 122], или что разница пропорций метрических уровней, выбранных между двумя типами ритмов, различалась между группами [взаимодействие между метрическим уровнем, группой и типом ритма: F (1,31) = 1,82, p = 0,173 ].

Рисунок 4. Соотношение различных метрических уровней, используемых участниками восточноафриканских и североамериканских ритмов в качестве доли для восточноафриканских и западных ритмов. Метрические уровни кратны темпу (темп, в свою очередь, является длительностью единицы, равной восьмой ноте в метрической структуре 12/8, таким образом, более высокие метрические уровни означают более медленные доли).Столбики погрешностей указывают ±1 SE. среднего.

Задача распознавания ритма

участника из Северной Америки различали ритмы более точно, чем участники из Восточной Африки [основной эффект группы: F (1,37) = 4,53, p = 0,040], но не было никаких основных эффектов типа ритма или взаимодействия между группами. и тип ритма, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5. d′ баллов за задание на различение, отражающее точность распознавания ритмов. Столбики погрешностей показывают ±1 SE от среднего. * р < 0,05.

Задача воспроизведения ритма

восточноафриканские ритмы воспроизводились более точно, чем западные ритмы [основной эффект типа ритма: F (1,38) = 18,00, p < 0,001], и наблюдался незначительно значимый эффект группы, что позволяет предположить, что североамериканский участники воспроизвели более точно ритмы, чем участники из Восточной Африки [основной эффект группы: F (1,38) = 3.63, p = 0,064]. Однако также наблюдалось значительное взаимодействие между группой и типом ритма [ F (1,38) = 5,5, p = 0,024]. Парные t -тесты показали, что обе группы точно воспроизводили большую долю восточноафриканских ритмов, чем западных (участники из Восточной Африки: t (15) = 4,02, p = 0,001; западные участники: t (23). ) = 2,45, р = 0,023). Независимые выборки t -тесты показали, что западные участники лучше воспроизводили западные ритмы, чем участники из Восточной Африки [ t (38) = 2.59, p = 0,014], но группы не различались по доле точно воспроизведенных восточноафриканских ритмов [ t (38) = 1,22, p = 0,273], как показано на рисунке 6.

Рисунок 6. Доля точно воспроизведенных ритмов. Столбики погрешностей показывают ±1 SE от среднего. * р < 0,05, ** р < 0,01.

Обсуждение

В целом, мы находим доказательства влияния культуры на восприятие ритма, производство ритма и отстукивание битов.Как и предполагалось, культура повлияла на выполнение задач по отстукиванию ритма и воспроизведению ритма. Культура может влиять на восприятие ритма как за счет активного, так и за счет пассивного воздействия музыки с течением времени. Обнаружение культурного влияния согласуется с прошлыми работами, предполагающими, что восприятие ритма поддается культуре, а не является врожденным и универсальным, и выходит за рамки этой работы, проверяя взрослых на выполнении нескольких задач с использованием ритмов из двух культур с разными музыкальными ритмами.

Хотя участники из Северной Америки в целом показали лучшие результаты, чем участники из Восточной Африки, между группами были различия в условиях тестирования, которые не позволяли интерпретировать групповые различия.В частности, языковые и культурные барьеры существовали между участниками и экспериментатором в группе из Восточной Африки, но не в группе из Северной Америки. Более того, многие участники из Северной Америки были знакомы с типичными экспериментами в области поведенческой психологии, инструкциями, тестовой средой и оборудованием, что потенциально предвзято относилось к этой группе. Таким образом, групповые различия в выполнении задач могут отражать различия в реакции на условия тестирования, а не истинные культурные различия в ритме и способности восприятия ритма.Как упоминалось выше, наше априорное предположение заключалось в том, что групповая разница в точности выполнения не будет свидетельствовать о влиянии культуры. Тем не менее, групповые различия в характере выполнения задачи (т. е. в количестве метрических уровней, выявленных в задаче по отстукиванию ритма) поддаются интерпретации, поскольку эта мера не будет чувствительна к знакомству с инструкциями по выполнению задачи, окружающей средой и оборудованием. , и было предсказано, что они будут различаться между группами.Точно так же различия в выполнении задач между типами ритма и взаимодействия между группой и типом ритма являются достоверными, поскольку они являются внутрисубъектными факторами и, таким образом, устойчивы к предвзятости тестирования между группами.