Yansışım süresi farklılıklarının değerlendirilmesi: fMRI çalışması

Abstract

Müzik araştırmalarında son dönemde yapılan disiplinlerarası çalışmaların en göze çarpanlarından bazıları insan beyninin müziği ve müzikal unsurları nasıl algıladığını araştıran nörobilim çalışmalarıdır. Amatör ve profesyonel müzisyenler, müzik eğitimi almış ya da eğitimsiz dinleyiciler gibi katılımcı grupları ile yapılan bu çalışmaların ana amacı müziğe, müzik beğenisine ve performansa dair yapılan öznel değerlendirmelerin ve tercihlerin nesnel karşılıklarının bulunması, insan beyninin bunları nasıl yorumladığının anlaşılmasıdır. Müzik teknolojisi ve akustik alanında yapılan çalışmalarda da dinleyicilerin öznel tercihleri (subjective preferences) öne çıkmaktadır. Akustik biliminin 19. yy sonlarından itibaren amaçlarından biri de bu öznel yargıları hesaplanabilir somut sonuçlarla ilişkilendirmektir. Yansışım süresinin kapalı bir alanın boyutları ile ilgili ipuçlarını dinleyiciye veren yegane psikoakustik nitelik olduğu yapılan çalışmalarda belirtilmiştir (Hameed vd., 2004). Uzaysal nitelikler (Spatial attributes) olarak tanımlanan bu özellikler kapalı bir alanda olma hissini oluşturan özelliklerdir. Bu çalışma yansışım süresi değişimlerinin insan beyninde ne gibi farklılıklara sebep olduğunu ve bunun dinleyici algısında nasıl bir değişiklik yaptığını görmeyi amaçlamaktadır. Bunun için oda akustiği etkisinden yoksun, yansışımsız (anechoic) bir klarnet sesi, ODEON mimari akustik modelleme yazılımı kullanılarak modellenen, aynı boyutlarda ancak farklı yansışım sürelerine sahip iki oda ile evrişim işlemine tabi tutulmuştur. Daha sonra yapılan fonksiyonel manyetik rezonans taraması (fMRI) esnasında bu iki odadan elde edilen sesler, önce yansışımsız ses, daha sonra kısa ve uzun yansışım sürelerine sahip sesler olacak şekilde katılımcılara dinletilmiştir. Deney için hepsi müzik teknolojisi öğrencisi ya da mezunu, sağ el kullanan, yaşları 23 ile 38 arasında değişen 10 katılımcı belirlenmiştir. Katılımcılardan elde edilen fMRI çekimleri Matlab yazılımı ile çalışan Statistical Parametric Mapping (SPM) yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir. Önce 10 katılımcıdan elde edilen tüm sonuçlara "tek örnek t-test" ile grup analizi uygulanmıştır. Analiz sonucunda sağ ve sol yarımkürelerdeki oditory korteksler'de superior temporal girus bölgelerinde anlamlı aktivasyon değişimleri gözlenmiştir. Sonuçlarda dikkate çarpan unsurlar yansışım süresi arttıkça aktivasyon alanının da artması, buna karşılık aktivasyon gürlüğünün düşmesidir. Bu sonuç özellikle sağ superior temporal girus'ta daha kesindir. Sol superior temporal girus'ta ise yansışımsız ve 0.8 sn yansışıma sahip iki uyaran arasında aynı sonuç görülmüş ancak 1.8 sn yansışıma sahip uyaranın aktivasyon alanı 0.8 sn yansışıma sahip uyarana göre daha dar çıkmıştır. Aktivasyon gürlüğü ise aynen sağ yarımkürede görüldüğü gibi düşmeye devam etmiştir. Sol superior temporal girus'ta görülen bu durum daha sonra yapılacak çalışmalarla incelenebilecek bir sonuçtur. Interdisiplinary studies between neuroscience and music, aiming to find out how human brain processes music and musical structures draw much attention. Research amongst subject groups like amateur and professional musicians, people with or without music education etc. is done to provide objective answers for the subjective comments of listeners about musical taste and musical performance and to see how our brain interprets these. The research done in the fields of acoustics and music technology also deal with the subjective preferences of listeners. Spesifically, the science of Acoustics, until the end of 19th century, aims to provide objective measures and explanations for all these subjective preferences. Reverberation time is a unique psychoacoustic cue which gives the clues about the size of an enclosure to the listener (Hameed, 2004). It is one of the identifiers or the "spatial attributes" of an enclosure which gives us the feeling of being in an enclosed space. This thesis aims to understand the changes that reverberation time differences cause in our brains and how these differences affect the perception of listeners. To achieve this an anechoic clarinet sample has been used. 2 different rooms with same volumes but different reverberation times have been created with Odeon Software and the convolutions were applied to the anechoic clarinet sample. As a result, 3 samples were gathered: one anechoic, one with short (0.8 sec) and one with long (1.8 sec) reverberation times. In the functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiment the samples were played to the subjects in this order. 10 subjects were chosen all being right handed and between ages 23 and 38. They were all music technology graduates or senior year students. The results gathered from the fMRI experiment were analysed in Statistical Parametric Mapping (SPM) software which is an add-on of Matlab software. The analysis method is "one sample t test" group analysis. The result of the analysis shows significant activation differences in superior temporal gyrus's in both left and right auditory cortex. The activation area increases as the reverberation time increases. On the other hand, the activation amplitude decreases as the reverberation time increases. This result is more clear in the right superior temporal gyrus. In the left superior temporal gyrus, however, the difference between the anechoic sample and 0.8 sec sample is the same but when it comes to the sample with 1.8 sec RT both the activation area and the amplitude decreases. This difference in the left superior temporal gyrus will be evaluated later in the project.