MÜZİĞİN BİLİMSEL YOLCULUĞU

Kültürümüzün bir parçası olan ve bizlere güçlü bir şekilde etki edebilen müzik üzerine, onu artık bilimsel olarak inceleyebilecek kadar akademik çalışma bulunuyor. Titreşimlerin ve seslerin ortaya çıkışını, enstrümanların çalışma şekillerini, akustiğin ortaya çıkış sebeplerini ve müziğin beynimizde yaptığı değişimleri bu yazıda açıklıyoruz.

Şarkılar, insanları güldürür, ağlatır, dans ettirir veya insana kulaklarını tiksintiyle kapattırabilir. Herkesin sevdiği şarkılar farklıdır. Bunları oluşturan sesler, titreşimlerle meydana gelir. Bir enstrüman telleri titreştiğinde havayı sıkıştırarak ileri doğru iter ve arkada kalan hava ise genleşir. Bu kompresyonlar ve seyrelmeler, havada hareket eden dalgalar yaratır.

Ses dalgaları kulaklarınıza ulaştığında, kulak kanallarınızdaki havayı alırlar ve kulaklarınızı hareket ettirirler. Daha sonra titreşimleri, koklea adı verilen sıvı kaplı bir yapıya göndererek, üç küçük kemiğin hareketini tetikler. Bahsettiğimiz sıvının hareketi, beyne giden elektrik sinyallerini üretmek için kullanılır. Ancak bu, sesi algılama yolculuğumuzun sadece ufak bir parçası. Bu basit titreşimler, güçlü duygusal tepkiler de yaratabiliyorlar, zira notalarda ve beynimizin onları algılama biçiminde farklı katmanlar bulunur.

Kulaklarınıza gelen ses dalgaları, büyük miktarda bilgi taşır. Müzik notalarının temelleri ses seviyesi, perde ve ton olarak ayrılabilir. Titreşimler ne kadar büyük olursa, ses de o kadar yüksek olur ve titreşimler ne kadar sık ​​olursa, o kadar yüksek perdeden duyulur. Sesin tonu ise, ses dalgasının pürüzsüzlüğü tarafından belirlenir.

Fizik kitaplarında çizilen standart dalgalar pürüzsüzdür, ancak insan sesi veya enstrümanlar tarafından üretilen sesler, bu kitaplardaki gibi eşit değildir. Notaların tonunu, bu küçük bozulmalar oluşturur. Buna yansıma, yankılanma ve rezonans eklenir; enstrümanlar, sesler ve şarkı sözleri de katman üzerine katman oluştururlar.

Daha sonra, beyin bu gelen sesleri işlemek zorundadır ve sadece notaları elektriğe dönüştürmez. Müziğin işlenmesi, beyinde zevk, korku, hareket, hafıza ve duyguyu kontrol eden parçalar ile bağlanır ve şarkılar beklenmedik bağlantılara yol açabilir. En sevdiğiniz şarkı çalındığında, beyninizde neler olduğunu öğrenmek için okumaya devam edin.

Rezonans nedir?
Bir gitarı düşündüğümüzde, çelik tellerin gerilip bırakılmasıyla oluşturulan titreşimler öncelikle enstrümanın gövdesine aktarılır. Gövde şekli ve üretiminde kullanılan malzemeler, çıkan notalarda büyük bir etkiye sahiptir. Farklı nesneler belirli frekanslarda titreşir ve bazı frekanslar, diğerlerinden daha fazla yükselir. Bu değişime rezonans adı verilir.

Bir müzik aletinin rezonans frekansları, aletin şekli değişmedikçe sabittir. İnsan sesini bu kadar özel kılan da budur. Boğaz, ağız ve burun, bir enstrümanın boruları, vokal kıvrımların titreşimlerini arttırır. Ağız şeklinin değiştirilmesi, farklı sesler üretir ve boğazın açılması ya da burun yoluyla şarkı söylemesi de tonları tamamıyla değiştirir. Çünkü bunlar ses sistemimizin rezonans özelliklerini değiştirir. Opera şarkıcıları, bir konser salonunu bir mikrofona ihtiyaç duymadan sesleriyle doldurmak için kullanan, rezonans uzmanlarıdır.

Enstrümanlar nasıl çalışır?
Mızıka
Mızıka çalanlar, dudaklarını metal bir ağızlığa dayayıp, onları sallayarak ses çıkartırlar. Ürettikleri titreşim, nota frekansını belirler ve ağız şekli değiştirerek, bu frekans da değiştirilebilir. Enstrümandan çıkan sesin son hâli, mızıkanın kendisinden de etkilenir. Basit bir tüpten tutun da, delikler, supaplar ve kayan parçalara kadar farklı parçalara sahip olabilen, farklı şekil ve boyutlarda mızıkalar vardır. Bunlar, havanın borular boyunca geçtiği yolu değiştirir, perde değiştirirken hava daha da ileri gider, bu esnada ise daha düşük notaları duyarız.
Perküsyonlar
Bu enstrümanlar, vurulduğunda ses çıkarır ve tıpkı daha karmaşık olan benzerleri gibi, bu sesleri titreşimle çıkartırlar. Bir davulda, üzerine gerilen deriye vurulduğunda titreşimler oluşur ve ses kabuk tarafından güçlendirilir. Bir zil ile, bagetler metale çarptığında, zil ve içerisindeki hava titreşir. Bir ksilofon ise, sesi çubukların altındaki tüplerle güçlendirir. Aletlerin boyutunu, şeklini ve malzemesini değiştirerek, farklı notalar ve tonlar elde edilebilir.
Telli çalgılar
Bir keman, gitar veya piyanonun tel uzunlukları ve kalınlıkları, farklı notaların ortaya çıkmasını sağlar. Tel ne kadar uzun ve kalın olursa, ses de o kadar düşük olur. Ses, tellerin çalınma biçimine bağlı olarak da değişiklik gösterir. Çekilen bir tel, bağlantı noktalarında duraklar ve seste keskin bir bükülme oluşur; ileri geri titreşirken, bu bükülme azalır ve ses kalitesi, neredeyse hemen daha pürüzsüz hale gelir. Bir yay, bir telin üzerinden geçerken, sürekli titreşim ortaya çıkar ve uzun, sürekli notalar duyarız. Bir piyanonun çekiçleri ile teller çekilir ve daha sonra durdurulur, bu da keskin bir ses ortaya çıkartır.
Tahtadan yapılmış üflemeli çalgılar
Nefesli enstrümanlar, borudaki delikleri örterek veya açarak uzatılan veya kısaltılan bir hava sütunu oluşturarak çalışırlar. Bu sütun ne kadar uzun olursa, titreşimlerin geçmesi için daha fazla zaman olur ve perde daha düşük olur. Bu enstrümanlarda iki ana çeşit vardır: Flütler ve ağızlıklılar.. Flütler, şişenin üst kısmına üflediğimizde duyduğumuza benzer bir ses verirler ve prensipte aynı şekilde çalışırlar. Üflenen hava, aletin içindeki havayı titreştirir ve ses oluşur. Ağızlıklılar ise esnektir ve müzisyen üflediğinde, titreşim yapar ve enstrümanın içinden geçen havanın akışını değiştirir.

Akustik, sese nasıl etki eder?
Konser salonlarının, çok sayıda işi doğru bir şekilde yapması gerekir. Orkestranın en yüksek ses seviyesini, izleyicilere yankısız bir şekilde iletmek bunların başında gelir. Ayrıca, arkada kalan dinleyicilerin net duyabilmesi için, sesin arkalara gittikçe seviyesini artırmasını sağlaması gerekir.

İzleyicinin konser deneyiminden hoşlandığından emin olmak için, göz önünde bulundurulması gereken üç faktör vardır: Ses seviyesi, dengeleme ve yankılanma.

Ses seviyesi, orkestranın doğrudan sesi ile belirlenir, ancak duvarlardan ve tavandan gelen yankılar da buna etki eder. Konser salonları için, çok fazla yankılanan sese sahip olmamanız önemlidir. Kulaklarınız, duvarlardan veya tavandan değil, orkestradan ses gelmesini bekler.

Ekolayzırlardan aşina olduğumuz eşitleme, tüm frekansların duyulmasını sağlar; farklı odalar (ya da salonlar) bazı frekansların diğerlerinden daha fazla yüksek çıkmasına sebep olur. Amaç, sesi orta bir noktada dengelemek ve en yüksek notaları biraz bastırarak, tellerin gıcırdamasının duyulmasını önlemektir. Yankılanma, salonda bir yerlere çarpıp geri dönen sesin sonucudur. Yüzeyler tüm sesleri eşit olarak yansıtmaz, bu konuda çalışılmamışsa, ses bir miktar bozulmaya uğrayabilir.

Konser salonları, sesi dengelemek ve izleyicilere yönlendirmek için farklı şekil ve malzemeler yardımıyla bu faktörleri düzenler. Düz, sert yüzeyler sesi yansıtırken, yumuşak yüzeyler, sesi absorbe eder, pürüzlü yüzeyler ise gelen ses dalgalarını dağıtır. Duvarları ve tavanı özel olarak tasarlanmış panellerle astarlayarak, müzik kulaklara ulaşmadan önce ayarlanabilir ve mükemmelleştirilebilir.

Daha iyi akustik için…
Londra’daki Royal Albert Hall’un tavanı, aşağı doğru sarkan, fiberglastan yapılmış mantar şeklinde parçalarla kaplıdır. Bu tuhaf yapıların salonun üstüne yerleştirilmesinin sebebi, akustiği güçlendirmektir. 1960’lı yıllarda gerçekleştirilen testler sonrasında kurulan bu mantarlar, 2001’de elden geçirildi ve bugün 85 tanesi salonun üstünde yer alıyor. Büyük bir konser salonu olan Royal Albert Hall, kubbeli bir tavana sahip olduğundan, mantarlar olmasa yankılı bir sese sahip olacaktı. Üstelik mekânın büyüklüğü bu yankıların gecikme süresini de uzatacak, müzik dinlemeyi neredeyse imkânsız hâle getirecekti. Mantarlar bu gecikme ve yankıyı önlese dahi, sesi tüm salona yaymak için hâlen büyük bir orkestra gerekiyor.

Müzik beynimize nasıl etki eder?
İnsan beyni son derece karmaşık bir organdır, fakat müzik de karmaşıklık konusunda insan beyninden aşağı kalmaz. Melodilere beynin verdiği nörolojik tepkileri anlamak ciddi bir mücadeledir ve bu sırra erişmek için dünyanın dört bir yanında, çok sayıda bilim insanı uğraş vermektedir.

Müziğin beyin tarafından işlenen ilk bileşeni, basit seslerdir: Perde, uzunluk ve ses seviyesi. Buradan yola çıkan beyin, melodiyi kavramaya, enstrümanları ayırt etmeye başlar. Bu bilgi, daha sonra anılarla karşılaştırılarak, duyulan sesin tanıdık olup olmadığı bulunur ve bunun yanında, ilişkili duygular da açığa çıkar. Tüm bu süreç tamamlandığında, şarkıyı kapatmak ile dans etmeye başlamak arasında bir yanıt ortaya çıkar. Hareket etmeye başlarsanız, bu bilgi de beyne gönderilerek, deneyimi etkiler ve toplam deneyimin tamamen değişmesini sağlar.

Beynin müziğe verdiği yanıttaki bazı detaylar, beyin hasarı yaşayan bazı insanlar sayesinde ortaya çıkarılmıştır. Beyin belirli bir noktada hasar gördüyse, müziği işleme şekli de değişir ve beynin iyileşme biçimi de, bilim insanlarının beynin hangi bölümlerinde gelişme olduğunu anlamalarını sağlar. Günümüzde MRI gibi gelişmiş görüntüleme teknolojileri bulunuyor. Bunları kullanarak beynin farklı noktalarının müziğe nasıl tepki verdiğini görmek mümkün.

Bu çalışmaların sonucunda öğrendiğimiz en önemli şeylerden birisi, müzik ve dilin beyin tarafından tamamen farklı yorumlandığıdır. Örneğin, afazi, konuşma zorluğu çekenlerin yaşadığı nörolojik bozukluğa verilen addır. Felç gibi bir beyin hasarının sonucunda ortaya çıkabilir ve insanlar kendilerini ifade edecek kelimeleri bulmakta zorlanmaya başlarlar. Ancak garip bir şekilde şarkı söyleme yetenekleri bundan etkilenmez. Benzer şekilde, kekeleyen insanlar da konuşma ile mücadele ederken, çoğunlukla şarkı söylemekte sorun yaşamazlar.

Her 20 kişiden birisi ton sağırı ya da amuziya sendromuna sahiptir. Bu kişiler notaları tanımada sorun yaşarlar ve bazılarına müzik dinlemek bir eziyet gibi gelebilir. Beyin taramaları, sesin işlenmesiyle ilgili bölgedeki beyaz maddenin bu kişilerde daha az olduğunu gösterirken, müzik kulağı olanlara göre daha zayıf bağlantılara sahip olduğunu ortaya koyuyor.

Beynin hangi alanı müziği nasıl işliyor?
Frontal lob:
Beynin ön kısmı, müziğe verdiğimiz duygusal ve davranışsal tepkileri koordine eder.
Parietal lob: Bu bölge, gelen ses bilgisini, görme gibi diğer duyularla eşleştirir.
Temporal lob: Karmaşık sesleri işleyen bu bölge, ritim, tını ve paternleri fark eder.
İşitsel alan: Beynin bu kısmı, kulaklardan ses girdisini alarak, hangi perdeden olduğunu algılar.
Limbik bölge: Hipokampüs, amigdala ve diğer merkezî yapılar, müziğe verdiğimiz duygusal yanıtları ve belleği kontrol eder.
Insula: Serebral korteksin bu bölümü, tanıdık melodileri fark etmemizi sağlar.
Üst temporal girus: Bu bölge şarkı sözleri, melodi ve ses bilgisini bir arada tutar.

En çok merak edilenler
Neden müziğe ayağımızla eşlik ederiz?
Güçlü bir ritme ayağımızı yere vurarak eşlik etmek, bazen düşünmeden yapılan çoğunlukla da insanın engelleyemediği bir durumdur. Eskiden, müziğe tepki olarak yaptığımız hareketlerin, o müziğin yaratım şekliyle ilgili olduğu, örneğin ayaklarımızın davulcunun pedalı gibi hareket ettiği, düşünülürdü. Ancak yeni araştırmalar bu hareketlerin beynin müziği algılamasına yardımcı olmak için yapıldığını ortaya koyuyor.
Bazı şarkılar neden dilimize dolanıyor?
Bir şarkının dilimize dolanmasını açıklamanın tek bir yolu yok. Araştırmacılar, kısa, tekrarlı bölümlerden oluşan şarkıları daha çok tuttuğumuzu söylüyorlar. Ayrıca bu şekilde tutan şarkıların dinleyiciyle de bir bağlantısı olduğu belirtiliyor. Benzer bir şarkı, ritim ya da kültürel bağ, şarkının kafamıza takılmasını sağlıyor. Ancak bu şarkılar, kişiden kişiye de değişiklik gösteriyor.
Müziğin kökeni nedir?
İnsanlar binlerce yıldır müzik yapıyorlar ve bilinen en eski enstrüman 42 bin yıl öncesine ait. Kemik ve fildişinden yapılan flütler, Almanya’daki bir mağarada bulundular. Buna rağmen, müziğin ilk enstrümanlardan daha eski olduğu düşünülüyor.
Bazı şarkılar neden tüylerimizi diken diken eder?
Beynimizin yapısı gereği, bazı şarkılar tüylerimizi diken diken edebilirler. Araştırmacılar müziğin duygu ve ödülle ilgili bölümlerine temas ettiğini belirtirken, bazı şarkıların yemeğin, bazılarının da uyuşturucuların etki ettiği bölümlere etki ettiği biliniyor. Aynı zamanda, müzik beynin korkuyla etkili kısmındaki aktiviteleri de azaltıyor. Tüylerimizin ürpermesi ise otonom sinir sisteminin uyarılmasıyla bağlantılıdır, bu da nabzın artması ve derin nefeslerle sonuçlanır. Araştırmacılar bunun neden olduğunu araştırırken, bir sürprizle karşılaştılar: Müzikteki beklenmedik değişimler, bu yanıtın ortaya çıkmasını tetikliyor.