音楽の聴き取り能力には個人差があるのはなぜだろうか？プラディープ・シャルマ博士（Pradeep Sharma, PhD）がその答えを探求した論文が、エンジニアリングと応用科学カテゴリーで受賞したことが注目されています。
ヒューストン大学の機械工学教授でありクレン大学工学部の暫定学部長を務めるプラディープ・シャルマ博士（Pradeep Sharma, PhD）が、全米科学アカデミー紀要（PNAS）2023年コザレリ賞を受賞しました。この賞は、シャルマ博士の論文が昨年PNASに掲載された3,000以上の研究論文の中からエンジニアリングと応用科学カテゴリーの唯一の受賞作として選ばれたことを意味します。シャルマ博士の研究は、音楽の知覚という複雑な現象を探求し、「なぜ一部の人々は他の人々よりも音楽をよく聴き取ることができるのか？」という非常に難解な質問に答え始めています。
コザレリ賞は2005年から毎年、科学的卓越性と独創性を反映する論文を表彰しています。この賞は、全米科学アカデミーが組織する6つの広く定義されたクラス（物理学・数学、生物科学、工学・応用科学、医学生物科学、行動・社会科学、応用生物・農業・環境科学）を代表する論文を選出します。
シャルマ博士の論文「A Minimal Physics-Based Model for Musical Perception（音楽知覚のための最小物理ベースモデル）」には、その独創性が十分に表現されています。音楽の訓練を全く受けていない一部の人々が、歌を聞いただけで驚異的な精度でピアノで再現できる理由を探っています。論文は2023年1月24日にPNASでオープンアクセスとして公開されました。
シャルマ博士は「内耳の有毛細胞など、聴覚システムの物理的特性の違いが、人々の音楽トーンを知覚する能力の違いを部分的に説明するかもしれない」と述べています。シャルマ博士とそのチームは、複数の音をどのように知覚し、2つの音の間の区別を明確にする能力を理解するために、内耳の有毛細胞の力学の物理ベースモデルを開発しました。
「物理ベースモデルは、有毛細胞の幾何学的および電気機械的特性が音楽知覚にどのように影響するかを説明します。このモデルはまた、イブプロフェンなどの薬物を含む聴覚システム外の要因の影響も探ります」とシャルマ博士は説明しています。
非ステロイド性抗炎症薬（NSAID）は細胞構造を変化させることがよく知られており、音楽知覚に影響を与える可能性がありますが、その影響の大きさは今後の研究に委ねられています。
シャルマ博士と同僚は要約で次のように述べています。「本研究では、内耳の有毛細胞の電気機械学の物理ベースモデルを調査し、なぜある人が音楽音を区別するのに生理学的に優位に立つかを理解しようとしています。このモデルの重要な特徴は、ブラックボックス的なシステムアプローチを避けることです。膜の厚さ、曲げ弾性率、電気機械特性、幾何学的特徴など、すべてのパラメーターは明確に定義された物理量です。二重音干渉問題を音楽知覚の代替として使用し、薬物や環境などの外的要因の影響を探索する基礎を確立します。例えば、ある種の鎮痛薬の使用によって細胞膜の曲げ弾性率が減少するか、有毛細胞膜のフレクソエレクトリシティが増加することが、二重音刺激の知覚に干渉する可能性があります。」
シャルマ博士の研究チームには、ヒューストン大学のコサー・モザファリ、ニュージャージー工科大学のファテメ・アハマドプア、中国・西安交通大学のチアン・デンが含まれます。
この研究は、なぜ一部の人が音楽を他よりも優れた能力で知覚できるのかという問いに対する新しい視点を提供します。内耳の有毛細胞の物理的特性がその鍵を握っている可能性が示唆されており、今後の研究が楽しみです。この発見は、聴覚システムのメカニズムを理解する上で重要な一歩となるでしょう。
