In der Artikel-Serie über Gehirn und Musik ging es bisher um den Ursprung von Musik im Kopf sowie um die Beobachtung von Musik hörenden Gehirnen. Nun soll es darum gehen, was bei den Beobachtungen zu sehen ist: Wie kommt der Musik-Schall in die Hirnzellen (bzw. Neuronen)? Und was macht das Gehirn aus ihm? Es geht also um neuronale Hörverarbeitung von Musik.

Was ist überhaupt Musik?

Bevor wir uns den Weg anschauen, den z. B. ein live gespieltes Klavierkonzert oder ein Song aus dem Radio in das Gehirn nimmt, zuerst eine Frage: Was ist überhaupt Musik? Bzw. was muss bei neuronaler Hörverarbeitung von Musik eigentlich verarbeitet werden?

Musik ist natürlich Schall. Aber nicht jeder Schall ist Musik. Das Geräusch eines Helikopters ist ein Geräusch und keine Musik. Das Helikopter-Streichquartett des Komponisten Karlheinz Stockhausen (für dessen Aufführung man ein Streichquartett, vier Helikopter mit Piloten und noch einiges mehr braucht) ist jedoch Musik. Jeder beliebige Schall kann zu Musik werden. Man muss diesen Schall nur entsprechend organisieren. Genau das ist der Punkt: Musik ist zuerst einmal Schall, der in eine Ordnung gebracht wird.

Um diese Ordnung herzustellen, braucht man insbesondere drei Dinge: einen Ton, eine Melodie und einen Rhythmus. Tönen muss Musik auf jeden Fall. Und Melodie oder Rhythmus können ganz unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Wichtig für die neuronale Hörverarbeitung ist jedoch: Ton, Melodie und Rhythmus werden im Gehirn in jeweils anderen Bereichen verarbeitet.

Neuronale Hörverarbeitung 1: Ton kommt in Hörschnecke

Gehen wir mal davon aus, dass Musik mit den Ohren gehört wird, auch wenn das nur eingeschränkt stimmt. (Man kann Musik auch mit dem Bauch hören.) Der „organisierte Schall“ kommt also ins Ohr wie jeder andere Schall. Wie das geht, hatte ich schon in anderen Beiträgen ausführlich beschrieben. Daher hier nur die Kurzversion:

Schall schwingt in Wellenform durch die Luft (durch Wände und anderes Material). Er wird von der Ohrmuschel eingefangen und durch den Gehörgang geleitet, bis er aufs Trommelfell trifft und es zum Schwingen bringt. (Bis hierhin spricht man vom äußeren Ohr.)

Hinterm Trommelfell, im Mittelohr, werden die drei Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel) durch die Schwingungen in Bewegung versetzt. Sie nehmen diese Impulse auf und leiten sie zur Hörschnecke (bzw. Cochlea) im Innenohr weiter.

Das Innenohr ist mit Flüssigkeit gefüllt. Die nimmt die mechanischen Impulse auf und überträgt sie als kleine Wellen in die schneckenartig gewundene Cochlea, die ungefähr so groß ist wie eine Erbse.

Der Schneckengang der Cochlea ist mit einer membranähnlichen Gewebestruktur ausgekleidet (die Basilarmembran heißt). Auf der sitzen kleine Haarzellen, die durch die Wellenbewegungen ebenfalls bewegt werden. Sie schwingen mit. Je nach Tonhöhe werden unterschiedliche Haarzellen angesprochen. Hohe Töne bewegen die Härchen ganz vorne am Schneckeneingang. Tiefe Töne sitzen weit hinten im Schneckengang. Das heißt also, im Innenohr wird schon mal damit begonnen, hohe und tiefe Töne voneinander zu unterscheiden.

Neuronale Hörverarbeitung 2: Ton, Melodie und Rhythmus

Nun geht es mit der neuronalen Hörverarbeitung auf verschiedenen Wegen weiter. Nehmen wir erstmal den Ton und seine Lautstärke: Hier wandern die Informationen über den Hörnerv (Akustikus-Nerv) und viele zuständige Nervenzellen zum Hirnstamm. (Das ist der Teil des Gehirns, der entwicklungsgeschichtlich zuallererst da war, und der deshalb auch Reptiliengehirn heißt. Er kümmert sich um die absoluten Basics wie atmen, essen usw.) Auf dem Weg dorthin trennen die Nervenzellen die Töne noch weiter. Wie sie das genau machen, weiß bisher niemand.

Um die Trennung der Töne kümmert sich das Hörzentrum (genauer gesagt: der primäre auditorische Cortex). Das ist ein kleiner Bereich der Großhirnrinde, den dir die Hörgräte auf der nachfolgenden Abbildung zeigt. Auch die Lautstärke wird in diesem Bereich ausgewertet.

Melodie und Rhythmus nehmen den gleichen Weg, werden dann jedoch in einem anderen Teil des Hörzentrums ausgewertet (nämlich im sekundären auditorischen Cortex), der auf der Abbildung ebenfalls zu sehen ist.

Der Bereich des Großhirns, in dem das Hörzentrum liegt, heißt übrigens Temporallappen. Genauer gesagt liegt das Hörzentrum im oberen Teil des Temporallappens und geht bis in diese seitliche Furche hinein, die du auf der Abbildung ebenfalls noch sehen kannst.

Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass Melodie und Rhythmus oft gar nicht bewusst wahrgenommen werden. Sie fallen uns nur auf, wenn wir sie interessant finden oder wenn sie uns ungewohnt erscheinen. Und genau an diesem Punkt beginnt das bewusste Musikhören, bei dem sich die Neuronen mehr vernetzen.

PS: Die Fotos zum Beitrag über die neuronale Hörverarbeitung von Musik hab ich nach einem Klavierkonzert im Konzerthaus aufgenommen. Weil noch immer Corona ist, kann man da im Moment nicht hin. Aber ich hoffe sehr, dass das bald wieder geht.