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Musikalische Takte für ein gesundes Herz

Beyond Science

Elaine Chew, Mathematikerin und Pianistin, erforscht die Auswirkungen von Chopin, Bach und Berger auf Kreislauf und Blutdruck. Dafür spielt sie auch mal Konzerte für Menschen mit Herzschrittmachern.

Sie haben ein mathematisches Modell zur Analyse der Wahrnehmung von Musik entwickelt und pendeln zwischen Paris und London und auch zwischen Ihrem Hauptberuf als Mathematikerin und Ihrer Ausbildung als Musikerin – warum?


Elaine Chew: Ich bin sehr glücklich, dass ich mich voll und ganz in meine beiden Leidenschaften, Mathematik und Musik, vertiefen kann. Das sogenannte Spiral-Array-Modell war Teil meiner Doktorarbeit am MIT Operations Research Center. Das Modell bildete die Grundlage für Algorithmen zur Lösung von Problemen bei der Musikwahrnehmung, etwa der Tonartbestimmung und Quantifizierung der harmonischen Spannung. Die mathematische Sprache bot ein Mittel, um Aspekte des musikalischen Know-hows auszudrücken und zu vermitteln. Meine Arbeit befindet sich jetzt im STMS-Labor am Institut de Recherche et Coordination Acoustique / Musique in Paris, einem Mekka für Komponisten und Forscher, die daran interessiert sind, Musik und Technologie zu verbinden. Meine Familie ist wegen der Schulausbildung meiner Tochter noch immer in London, weshalb ich pendle.


Sie selbst litten an Herzrhythmusstörungen. Inwieweit brachte Sie das auf die Idee, den Einfluss klassischer Musik auf die Gesundheit zu untersuchen?


Chew: Als ich auf einem Tisch in einem Katheterisierungslabor im St Bartholomew’s Hospital (Barts) in London lag – mit Schläuchen, die bis in mein Herz reichten – und die wunderbaren Signale und Bilder auf den Monitoren betrachtete, löste ein interessantes Gespräch bei mir einen Gedankengang über die Überschneidungen zwischen Musik und EKG-Signalanalyse aus. Abnormale Herzrhythmen bilden musikalische Muster, und ich fragte mich, ob alle natürlich klingenden musikalischen Rhythmen eine physiologische Grundlage haben. Indem man die abnormalen Herzrhythmen in Form von musikalischen Noten aufzeichnet und sie musikalischen Fragmenten zuordnet, entstehen Collage-Kompositionen, die die Erfahrung einer Person mit dieser Arrhythmie zu einem bestimmten Zeitpunkt vermitteln. Aus wissenschaftlicher Sicht bedeutet dies, dass Techniken zur Analyse musikalischer Rhythmen auf anormale Herzschläge angewendet werden können, was Auswirkungen auf eine individualisierte Behandlung und die medizinische Ausbildung hat.



Wie nutzten Sie diese Erkenntnisse in der Folge für Ihre Forschungsarbeit?


Chew: Ich habe mit Professor Pier Lambiase, der die kardiovaskuläre Forschung am Barts-Herzzentrum mit leitet, eine Studie über das Ansprechen des Herzens auf Livemusik-Performance bei Patienten mit Dreikammerschrittmachern in Angriff genommen. Die Daten wurden von den Elektroden der Herzschrittmacher bzw. Kardioverter-Defibrillatoren der Patienten heruntergeladen, während ich klassische Musik von Bach bis Berger und zwei Arrhythmie-Stücke vortrug. Diese Erfahrungen führten zu unserem bevorstehenden Projekt, einer App, bei der physiologisches Feedback genutzt wird, um Musik auf die Senkung des Blutdrucks und die Verbesserung der kardiovaskulären Gesundheit zuzuschneiden.



Welche kompositorischen Merkmale der klassischen Musik wirken sich besonders günstig auf das Herz-Kreislauf-System aus?


Chew: Musik, die zu langen Atemzügen anregt, was die Herzfrequenzvariabilität erhöht, wirkt sich positiv auf die kardiovaskuläre Gesundheit aus. Dies deutet auf ein gewisses Maß an Kontinuität und periodischer Struktur hin. Eine andere Theorie besagt, dass das Gefühl der Sicherheit die Herzgesundheit fördert. Solche Gefühle und ein Gefühl der Vorhersehbarkeit sind gut für das Herz. Wir wissen, dass die stärksten musikalischen Erlebnisse durch vorausschauende Prozesse ausgelöst werden, vollendet durch Momente der Veränderung. Deshalb haben wir in unserer Arbeit genau in solchen Momenten des Wandels die Veränderungen in der kardialen Elektrophysiologie untersucht. Bis zu einem gewissen Grad bietet die Musik ein sicheres Umfeld, das es erlaubt, eine große Vielfalt von Erfahrungen zu durchleben. Die meisten musikalischen Erlebnisse basieren also auf der Sehnsucht nach Sicherheit. Selbst wenn Musik erregt, könnte sie eher wie Sport wirken, wobei die therapeutischen Effekte erst später, im Ruhezustand oder unter ambulanter Überwachung, zum Ausdruck kommen.



Wie konnten Sie nachweisen, dass klassische Musik eine beruhigende und blutdrucksenkende Wirkung auf das Stressniveau der Menschen hat?


Chew: Forschungsstudien an Herzpatienten, die Musik hörten, fanden heraus, dass Musik Lebenszeichen stabilisieren und Symptome lindern kann. Sie kann die Herzfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität modulieren, den zerebralen Blutfluss verändern, Angstzustände reduzieren und den Cortisolspiegel senken. Klassische Musik hat, wie viele andere Arten von Musik auch, die Fähigkeit, uns in andere Welten zu versetzen und Gefühle der Ruhe, Begeisterung oder Verzweiflung hervorzurufen. So kann sie uns etwa erfreuen und zum Lachen bringen, was eine hypotensive Wirkung haben kann. Wir hoffen, feststellen zu können, ob sich eine bestimmte Musik oder Musikteile blutdrucksenkend auf bestimmte Personen auswirken. Und zwar indem wir ihre physiologische Reaktion auf die Musik beobachten und sie mit musikalischen Merkmalen in Verbindung bringen.