Hersenklanken

Iedere toonsoort heeft zijn eigen kleine hersengebiedje in de prefrontale cortex. Maar dat zegt niks over de vraag of tonaliteit biologisch ingebakken zit of niet.

DE HERSENEN registreren en verwerken tonale muziek in specifieke hersendelen in het voorhoofd (prefrontale cortex). Maar de geactiveerde neuronengroepen zijn bij verschillende proefpersonen niet dezelfde. Hersenen reageren individueel. ``Om het een beetje gechargeerd voor te stellen, zag je de één in een bepaalde neuronengroep reageren bij een stuk muziek in de toonaard D, bij een ander zag je diezelfde neuronengroep geactiveerd worden als hij naar muziek in de toonaard F luisterde'', zegt de Belgische prof.dr. Marc Leman. Hij is werkzaam bij het Instituut voor Psychoacoustica & Electronische Muziek (IPEM) aan de Universiteit van Gent. ``Het speelt zich wel allemaal in de prefrontale cortex af, maar per individu bij verschillende neuronengroepen.'' Leman was mede-auteur van een vorig jaar in Science (13 dec 2002) gepubliceerd onderzoek waarin met behulp van MRI-scans is vastgesteld welke groepen neuronen, in welke gebieden, bij het proces van het `tonale horen' betrokken zijn.

Tonale muziek, met zijn bijbehorende harmonieleer is een typisch westers verschijnsel, dat in de Renaissance en de Barok zijn bloeitijd begon en van een theorie (de harmonieleer) werd voorzien. De harmonieleer kent een centrale rol toe aan de drieklank: grondtoon, terts en kwint. In de C-groot (C-majeur) toonsoort is de grondtoon de C, de grote terts in de drieklank de E en de kwint de G. Traditioneel bevat het afsluitende akkoord deze drieklank en ook tussendoor komt dat akkoord veel voor. En de gespeelde melodie vindt zijn ontspanning in C en zijn spanning meestal rond G (de kwint). Staat een stuk in c-klein (mineur) dan is de bijbehorende drieklank C-Es-G. Enzovoorts.

De hersengebieden die modulatie traceren, waren nog niet bekend. Leman: ``Dit hebben we bestudeerd door de hersenen te confronteren met melodieën die voortdurend van de ene toonaard naar de andere moduleren, totdat we alle beschikbare 24 toonsoorten hebben gehad en de melodie weer op zijn uitgangstoonaard is teruggekeerd. Onze vraag daarbij was met name of neuronengroepen een selectieve respons vertonen in relatie tot één bepaalde toonaard.''

Het probleem is dat mensen die in een MRI-scanner naar muziek luisteren niet intussen ook vragen kunnen beantwoorden over de beluisterde toonsoorten. Leman ontwikkelde een computermodel dat tonaliteit op vrijwel dezelfde manier analyseert als mensen het doen. Leman: ``Met het model kunnen we precies voorspellen wat een geoefende luisteraar aan tonaliteiten en modulaties hoort. De reeks van MRI-plaatjes van onze proefpersonen hoeven we nu alleen nog maar te vergelijken met de uitkomsten van het computermodel, om aan de weet te komen welke neuronenactivatie hoort bij welke waarneming.''

Of uit de MRI-scans mag worden opgemaakt dat tonaliteit neurologisch is verankerd of zelfs aangeboren, Leman zou het niet durven zeggen. Dat er wel íets in ons horen is dat een biologische grondslag heeft, blijkt uit het feit dat in een muzikale passage de grondtoon wél wordt gehoord als hij objectief afwezig is. Volgens Leman moeten we echter niet vergeten dat in het proces van detectie door de hersenen van tonaliteiten, ook culturele aspecten een rol spelen. ``In Indonesië bijvoorbeeld richt de luisteraar zich veel minder op de tonale componenten van muziek. En dat heeft wellicht met het instrumentarium te maken, zoals gamelan-gongs. De toonhoogte is bij dit type instrumenten diffuus, net zoals bij onze kerkklokken. Men luistert in landen als Indonesië ook veel meer naar dat wat in de muziek verandert, terwijl wij veel meer naar de constante aspecten de tonaliteiten met hun onveranderlijke grondtonen luisteren. Volgens mij heeft dit te maken met het feit dat we tonaliteit ooit als een manifestatie van het goddelijke zijn gaan beschouwen. In de Middeleeuwen en Renaissance streefden componisten daarom naar stabiel en consonant klinkende intervallen en akkoorden. Zo werd de overmatige kwart (C/Fis), vanwege de instabiliteit, de `diabolicus in musica' (de duivel in de muziek) genoemd.''

Deze hang naar tonale stabiliteit, kunnen we horen als we naar Renaissance-muziek luisteren. Stukken uit die tijd eindigen steevast op een grote-terts-drieklank, omdat een grote terts (majeur) net iets stabieler klinkt dan een kleine terts akkoord (mineur). Daardoor klinkt het slot meer `af'. Een doorbraak was de Mattheus Passion van J. S. Bach, die in C kleine terts eindigt. Leman denkt dan ook dat we, sinds de Barok, dit heel sterke gevoel voor stabiele tonaliteit een beetje verloren hebben. ``Wie maalt er nog om of een stuk nu in majeur of mineur eindigt?''

Toch, tussen atonale muziek en de luisteraar is het – om een understatement te gebruiken – nooit helemaal goed gekomen. Leman vermoedt dat dit uiteindelijk toch weer is terug te voren op de fysiologie van het oor en de daarmee verbonden neurale processen. ``Dat we muziek op een coherente manier horen, gebeurt op basis van wat we aan muziek in ons leven hebben gehoord. Die muziek zal meestal zijn gebaseerd op consonantie en tonaliteit. Onze MRI-resultaten suggereerden dat ook: de prefrontale cortex reageert behalve op de tonaliteiten ook op de algehele graad van consonantie. Met atonale, dissonante muziek kunnen de hersenen dus niet veel. Bij de luisteraar ontstaat op dat moment, zo vermoed ik, een soort cognitieve dissonantie die kan uitmonden in irritatie. Of hij vindt het gewoon oninteressant. Is muziek daarentegen te véél uit bekende tonale schema's opgebouwd, dan wordt dat eveneens oninteressant gevonden. Een muziekstuk heeft bij luisteraars dus de meeste kans van slagen, als het aan bekende harmonisch/tonale patronen refereert, maar er af en toe van afwijkt. Al zullen we nooit kunnen voorspellen of vaststellen in welke mate dit moet gebeuren. Zie het succes van de schlagers van Frans Bauer.''

    • Harm Visser