Le Pause Nella Musica: Cosa Dicono le Neuroscienze

In due nuovi articoli, i ricercatori Dr. Giovanni Di Liberto , Guilhelm Marion e Prof. Shihab A. Shamma raccontano due studi con nuovi risultati.

Il dottor Di Liberto e colleghi hanno misurato l’attività del cervello immaginando di ascoltare un brano musicale e ascoltando effettivamente lo stesso brano musicale. I ricercatori hanno scelto musicisti professionisti altamente qualificati come fulcro del loro studio.

Perché partire dai musicisti per capire le pause nella musica?

Il team ha scelto di concentrarsi sui musicisti perché sono addestrati a immaginare la musica in modo preciso e accurato. Possono creare musica nella loro mente mentre leggono uno spartito, anche senza sentire un suono o toccare uno strumento.

Inoltre, i musicisti sono in grado di anticipare o prevedere, meglio delle persone che non sono allenate nella musica, quali note verranno dopo.

Tuttavia, il loro cervello può prevedere meglio le note anche se c’è silenzio nella musica. La discrepanza tra ciò che ci aspettiamo di sentire e ciò che effettivamente ascoltiamo fa parte del piacere di ascoltare la musica e di ciò che mantiene la nostra attenzione.

Medical News Today ha parlato con Dennis Kim , primo violino e violinista solista della Pacific Symphony di Orange County in California. Ha discusso il ruolo del silenzio, in relazione ai diversi tipi di pause nella musica, nella performance musicale.

“Le pause nella musica e i “rest” sono a volte la parte più importante dei pezzi musicali. A volte, i silenzi nel pezzo sono più potenti della musica vera e propria. Artisticamente, i musicisti hanno tramandato l’importanza delle pause nella musica di generazione in generazione, ed è così che insegno“.

I ricercatori hanno valutato i musicisti tramite compiti di creatività e improvvisazione e utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI). Misurando i livelli di ossigeno del sangue nel cervello con una tecnica di risonanza magnetica specializzata, i ricercatori precedenti hanno osservato che il cervello umano mostra attivazione in diverse aree, tra cui le aree di comprensione del linguaggio e le aree motorie — mentre si ascolta la musica.

EEG durante le pause nella musica

Nei due studi recenti, i ricercatori hanno utilizzato un nuovo approccio. Hanno usato i test EEG per studiare i segnali elettrici che emergono quando i musicisti immaginano o ascoltano la musica.

Il cervello emette segnali elettrici, che i test EEG possono misurare. In particolare, i test EEG possono misurare rapidi cambiamenti nell’attività cerebrale ogni 10 millisecondi. Al contrario, l’fMRI misura l’attività cerebrale indirettamente attraverso i cambiamenti nel flusso sanguigno solo ogni 2 secondi. I test EEG possono, quindi, rilevare i rapidi cambiamenti nell’elaborazione del cervello che si verificano a tempo con la musica.

I segnali elettrici forniscono una dimensione aggiuntiva, in quanto possono essere positivi o negativi, noti come onde o picchi. Questa fluttuazione fornisce informazioni dettagliate sull’attività sottile del cervello.

Ad esempio, il primo studio ha scoperto che l’ascolto della musica provoca un importante segnale elettrico positivo, mentre immaginare un brano musicale suscita un segnale elettrico negativo che non è così forte.

Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto anche qualcos’altro: il cervello può modulare l’attività elettrica in base a suoni o silenzi che corrispondono alle nostre aspettative.

Hanno stabilito che durante l’ascolto della musica, il cervello prevede anche la musica proprio come è quando le persone immaginano di ascoltarla. Ciò significa che l’ascolto coinvolge due processi: elaborazione uditiva e previsione cognitiva.

Parlando con MNT , il dott. Di Liberto ha affermato: “La teoria dell’elaborazione predittiva è stata studiata a lungo, ma i segnali di previsione si sono dimostrati difficili da misurare”.

“Una sfida“, ha continuato, “è quella di derivare misurazioni dirette di tali segnali di previsione. I ricercatori spesso adottano protocolli intelligenti per ottenere misurazioni indirette di tali previsioni. L’altra sfida è che tali protocolli in genere comportano esperimenti insoliti lontani dalla nostra esperienza di vita reale“.

Studio 1

Nella prima parte dello studio, i ricercatori hanno chiesto a 21 musicisti professionisti del Conservatoire National Supérieur de Musique di Parigi di leggere gli spartiti mentre immaginavano la musica, ovvero leggevano gli spartiti senza ascoltare o suonare la musica, e poi mentre ascoltavano la musica.

I ricercatori hanno chiesto ai partecipanti di studiare i punteggi e di riprodurli brevemente, prima. Quindi, durante un test EEG, i musicisti hanno ascoltato e poi immaginato più volte quattro corali di Bach.

Gli autori dello studio hanno scoperto che i segnali neurali alla base delle immagini musicali erano misurabili e che questi segnali erano correlati alle aspettative o previsioni melodiche, ovvero ciò che i musicisti si aspettavano di sentire dal loro studio e dalla lettura della partitura.

Studio 2

In un secondo esperimento , i ricercatori hanno studiato 21 musicisti professionisti in condizioni simili a quelle del primo studio.

Il primo esperimento è stato in grado di dimostrare che il cervello ha una forte risposta neurale all’immaginazione della musica e che questo processo di previsione si verifica anche durante l’ascolto della musica. Il secondo studio suggerisce che questo processo di previsione continua anche durante i silenzi che sono inerenti alla musica.

Studiando i musicisti mentre ascoltano la musica e durante i loro compiti di immaginazione musicale, i ricercatori hanno trovato una forte somiglianza tra l’attività neurale durante l’immaginazione e il silenzio della musica.

Il dott. Di Liberto ha spiegato: “Se ascolti musica, conosci la struttura, sai cosa potrebbero e non potrebbero essere le note successive. Il cervello fa due cose contemporaneamente. Il cervello sta rispondendo al suono, ma sta anche cercando di prevedere il suono successivo“.

“Quando studiamo il silenzio, non c’è suono, quindi tutto ciò che si misura (con l’EEG) è ciò che sta accadendo all’interno del cervello umano. Questi sono segnali di previsione“. Il Dr. Di Liberto ha aggiunto che il cervello in realtà “aggiorna” il suo modello predittivo ed esegue previsioni delle successive note e silenzi.

“I nostri risultati mostrano qualcosa di nuovo ed eccitante: l’incontro con il silenzio produce risposte di previsione che cambiano con l’aspettativa”.

Kim ha offerto alcune riflessioni sul motivo per cui il silenzio musicale crea una reazione così forte durante un’esibizione spiegando come si sente un musicista durante il silenzio finale.

“C’è un silenzio che è presente in ogni pezzo: la fine del pezzo. Se una performance è di alto livello, il direttore alza le mani e 15 secondi dopo, il pubblico inizia ad applaudire. Quel momento è magico“, ha detto Kim a MNT .

“E non è scritto dal compositore. Quelle pause nella musica sono speciali, non puoi esprimerle a parole. A volte è intenso, a volte è rilassante, a volte è euforico: può essere qualsiasi emozione. E la sensazione per ogni ascoltatore può essere completamente diversa ascoltando lo stesso pezzo“.

Direzioni future a partire dalle pause nella musica

Il Dr. Di Liberto ha riflettuto: “Abbiamo identificato un segnale neurale che riflette quell’importanza, cioè, le pause nella musica vengono elaborati dal nostro cervello come nuove informazioni, rendendoli una parte essenziale del processo di percezione della musica”.

“Questa scoperta riguarda la musica e la troviamo intrigante“, ha continuato il dott. Liberto. “Ma si noti che la musica può anche essere considerata una cornice per isolare l’attività cerebrale: il compito dell’immaginazione e della previsione. Spiega cosa significa il silenzio per la musica. Anche se non c’è suono, il tuo cervello lo sta codificando“.

“I segnali di previsione ci sono“, ha spiegato, “e la capacità di immaginare fa parte della previsione. Le implicazioni sono al di là della musica. Ci aspettiamo di applicare questa scienza alla parola e a molte altre attività cerebrali”. Ad esempio comprendere come il cervello elabora normalmente la musica potrebbe aiutare a stabilire test per delle condizioni in cui l’elaborazione cerebrale è compromessa, come la demenza.

Le persone con demenza possono mantenere forti capacità di suonare la musica, ma la loro capacità di nominare brani musicali tende a diminuire.

I cambiamenti nell’elaborazione del suono possono essere una caratteristica precoce della malattia di Alzheimer e di altre condizioni neurodegenerative. Il segnale di previsione previsto nei silenzi musicali può essere compromesso e fornire un avviso precoce di un’elaborazione cognitiva compromessa sia della musica che del parlato.

L’ascolto di musica durante l’esame EEG potrebbe, quindi, diventare un nuovo strumento di valutazione cognitiva e potrebbe essere al centro di studi futuri in questo settore.