Por que um clarinete toca em tons mais baixos do que uma flauta? O que significa sons desafinados ou desafinados? Como as emoções são transmitidas pela música? Os outros animais percebem o som como nós? Como um maºsico pode usar a matemática para ter novas ideias?

Maºsica, Matema¡tica e Mente, de David Sulzer , professor dos Departamentos de Psiquiatria, Neurologia e Farmacologia da Universidade de Columbia Irving Medical Center, oferece uma exploração viva da matemática, física e Neurociênciasubjacentes a  música. Ele torna acessa­vel uma vasta gama de materiais e desmistifica o funcionamento da música.

O laboratório de Sulzer fez contribuições importantes para o estudo dos mecanismos cerebrais envolvidos no autismo, doença de Parkinson, dependaªncia de drogas e aprendizagem e memória. Ele também écompositor e intanãrprete e já trabalhou com muitas figuras importantes do mundo cla¡ssico, jazz e pop. Alguns de seus projetos unem música e neurociaªncia, incluindo o Brainwave Music Project , que usa EEGs da atividade cerebral para criar composições. 

Sulzer discute seu novo livro com o Columbia News , junto com como éser neurocientista e maºsico, que música e livros ele tem gostado ultimamente e quem ele convidaria para um jantar.

Eu tinha perguntas impossa­veis de responder. Alguns foram resultado da Thai Elephant Orchestra , um grupo musical de 14 elefantes que fundei com o conservacionista Richard Lair no norte da Taila¢ndia. Como vocêprojeta instrumentos ergona´micos e apreciados por outra espanãcie? Os elefantes ouvem como nós, eles gostam de tocar música juntos?

Então criei instrumentos musicais para pa¡ssaros canoros, e as perguntas surgiram com mais força, pois os pa¡ssaros são muito mais rápidos e suas personalidades menos compreensa­veis. Preocupações semelhantes surgiram quando treinei criana§as pequenas para produzir seus pra³prios discos no Brooklyn, East Harlem e Guatemala. E enfrentei essas preocupações novamente quando finalmente retomei o trabalho com maºsicos profissionais.

Devo mencionar meus mentores e amigos, os professores de Columbia Otto Luening e Vladimir Ussachevsky , que coinventaram o sintetizador e a música em fita. Eles foram motivados por questões simples que exigiam uma tecnologia desafiadora para serem abordadas. Ha¡ também Roscoe Mitchell, meu primeiro professor de composição. Todos noscompartilhamos preocupações semelhantes. Atécerto ponto, eles ocorrem a todos os artistas. Os artistas são curiosos por natureza, e este livro épara eles.

Esse éo objetivo. Depois que vocêmenciona matemática, os amantes da arte e os maºsicos ficam perplexos: Nãoque eles não estejam interessados, mas estãoconfiantes de que não conseguira£o acompanhar a discussão. Falso! Este livro vai para o a¢mago da questãode como a música de matemática e biologia subjacentes, mas vocênão precisa de habilidades de matemática além de 5 th  multiplicação grau e divisão para entender o conteaºdo.

Na minha aula relacionada ao livro na Columbia, os alunos variam de graduandos a estudantes de medicina e professores de outras áreas. Cada aluno cria um projeto com base nos temas do livro, que va£o desde a construção de novos instrumentos musicais, a  criação de novos sons, a  escrita de algoritmos de aprendizagem profunda que diferenciam o fraseado de famosos virtuosos do piano.

Na escola secunda¡ria, me apaixonei pelas plantas - em parte, pelos livros de Euell Gibbons - e passei meu tempo nas florestas com guias de campo. Na faculdade, estudei melhoramento de plantas e pensei que seria um Norman Bourlag contempora¢neo e desenvolveria uma agricultura melhor para o mundo. Depois de me mudar para a cidade de Nova York, ganhei a vida por um ano como maºsico de shows. Candidatei-me a  pós-graduação em biologia em Columbia, mas havia apenas um laboratório de plantas - o de Alberto Mancinelli . Cada um de nosteve que fazer um curso de Neurociênciaministrado por Martin Chalfie e Darcy Kelley . Eu não sabia que o campo existia atéentão.

Esses campos estãocomea§ando a se cruzar. Um talentoso estudante de graduação em meu laboratório, Adrien Stanley , descobriu que um som associado a outra entrada sensorial provoca uma mudança especa­fica e enorme em uma conexão sina¡ptica especa­fica nas profundezas do cérebro. Sua descoberta fornece uma entrada para descobrir como a linguagem e a música são aprendidas e associadas ao significado. Isso éimportante para o aprendizado normal e doenças do processamento auditivo, particularmente o autismo. Estamos conduzindo essa pesquisa com cientistas da computação, geneticistas e com nossas próprias habilidades como neurofisiologistas. Acho que não saberia como comea§ar a fazer essas perguntas se não tivesse ensinado meus alunos sobre a via auditiva.

Tem havido música maravilhosa feita durante este período. David First estãoproduzindo gravações de pandemia excelentes, incluindo música drone em  The Consummation of Right and Wrong - que pode não parecer atraente atévocêouvir - e a³timas canções pop relacionadas a Black Lives Matter with  New Party Systems . O maºsico iraniano-LA Sussan Deyhim estãofazendo um novo trabalho surpreendente. Tem o novo disco Tyabala , de L'ecole Fula Flute, kids in Conakry, Guinétreinado pelo maºsico nova-iorquino Sylvain Leroux. Este tem sido um bom momento para ouvir coros gospel, que venho descobrindo e redescobrindo - Trey McLaughlin e os sons de Zamar, Kirk Franklin, Evangelho de Bob Telson  em Colonus .

Posso ter sido intelectualmente transformado pelo novo livro do explorador-entomologista Mark Moffett,  The Human Swarm . Se ele estiver certo, alguns de nossos comportamentos mais despreza­veis estãobiologicamente embutidos, assim como acontece com as formigas. Ele escreve que a mesquinhez, a busca por status, a traição e o nacionalismo são inatos e que, quanto melhor compreendermos isso, melhor poderemos lidar com as questões que sempre aparecera£o na sociedade humana.

Para a pesquisa de laboratório, tivemos que coordenar as programações para que apenas uma pessoa por vez em uma sala. Durante as várias semanas em que não pudemos fazer nenhum experimento, todos os alunos trabalharam em artigos de revisão sobre a história de suas pesquisas. Isso os obriga a aprender suas raa­zes, produz artigos aºteis para o resto da área e, para alunos de pós-graduação, funciona como os primeiros capa­tulos de suas dissertações.

Se o jantar deve ser em um idioma que eu quase posso falar, convidarei Jonathan Swift, um acadêmico de boa-fécomo decano de St. Patrick's em Dublin, e seu problema¡tico descendente espiritual, George Orwell, também um moribundo acadaªmico-na-la£ que ensinou na faculdade.

Orwell estava bem ciente de que seus pra³prios ideais utópicos de Um Mundo turvo eram contra¡rios a  visão anglicana severa de Swift sobre a venalidade da humanidade, e ainda assim Swift foi sua maior influaªncia. Devido a  direção unilateral injusta do tempo, Swift não teve a chance de ouvir Orwell. Para um padre, Swift parece ter talento para festas, e a música seráfornecida por seu amigo a­ntimo, Turlough O'Carolan, o harpista cego e uma espanãcie de compositor nacional da Irlanda. Se dispona­vel, ele trara¡ a musicista folk inglesa Eliza Carthy para cantar as letras de Swift. Receio que o menu seja Guinness com batatas fritas ao molho de curry embrulhadas em jornal.