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Lacunas na música: a neurociência das pausas

Lacunas na música: a neurociência das pausas

Dois novos estudos de pesquisa identificaram os sinais neurais subjacentes às imagens musicais. Esses sinais neurais estão relacionados a previsões e expectativas melódicas.

  • Os pesquisadores isolaram, pela primeira vez, os sinais elétricos neurais de predição investigando momentos de silêncio na música.
  • Eles sugerem uma forte ligação entre imagens, ouvir música e processos de previsão neural.
  • Entender como o cérebro processa a música normalmente pode ajudar a estabelecer testes para condições nas quais o processamento do cérebro é prejudicado, como a demência.
  • Dois novos estudos forneceram um vislumbre dos padrões de atividade cerebral durante as pausas na música. Chris Sweatman / EyeEm / Getty Images

Em dois novos artigos, os pesquisadores Dr. Giovanni Di Liberto , Guilhelm Marion e o Prof. Shihab A. Shamma relatam dois estudos com novos resultados.

O Dr. Di Liberto e seus colegas mediram a atividade do cérebro durante a imaginação de ouvir uma peça musical e realmente ouvir a mesma peça musical. Os cientistas escolheram músicos profissionais altamente treinados como foco de seu estudo.

Por que estudar músicos?

A equipe optou por se concentrar nos músicos porque eles são treinados para imaginar música com precisão e precisão. Eles podem criar música em sua mente enquanto lêem uma partitura, mesmo sem ouvir um som ou tocar em um instrumento.

Além disso, os músicos são capazes de antecipar, ou prever, melhor do que pessoas não treinadas em música, quais notas virão a seguir.

No entanto, seus cérebros podem prever melhor as notas, mesmo que haja silêncio na música. A incompatibilidade entre o que esperamos ouvir e o que realmente ouvimos faz parte do prazer de ouvir música e o que mantém nossa atenção.

Medical News Today falou com Dennis Kim , maestro e violinista solo da Pacific Symphony of Orange County, na Califórnia. Ele discutiu o papel do silêncio, como pausas e pausas, na apresentação musical.

“Musicalmente, as pausas e os descansos às vezes são a parte mais importante da música. Às vezes, os silêncios da peça são mais poderosos do que a própria música. Artisticamente, os músicos transmitiram a importância das pausas de geração em geração - e é assim que eu ensino. ”

Cientistas avaliouFonte confiávelmúsicos para tarefas de criatividade e improvisação com ressonância magnética funcional (fMRI). Ao medir os níveis de oxigênio no sangue no cérebro com uma técnica de ressonância magnética especializada, pesquisadores anteriores observaram que o cérebro humano mostra ativação em várias áreas - incluindo oáreas de compreensão da linguagemFonte confiável e áreas motorasFonte confiável - enquanto ouve música.

EEG durante os descansos

Nos dois estudos recentes, os cientistas empregaram uma abordagem inovadora. Eles usaram testes de EEG para estudar os sinais elétricos de disparo rápido que ocorrem quando os músicos imaginam ou ouvem música.

O cérebro emite sinais elétricos, que os testes de EEG podem medir. Especificamente, os testes de EEG podem medir mudanças rápidas na atividade cerebral a cada 10 milissegundos. Em contraste, a fMRI mede a atividade cerebral indiretamente por meio de mudanças no fluxo sanguíneo apenas a cada 2 segundos. Os testes de EEG podem, portanto, detectar as mudanças rápidas no processamento do cérebro que ocorrem com a música.

Os sinais elétricos fornecem uma dimensão adicional, pois podem ser positivos ou negativos, conhecidos como ondas ou picos. Essa flutuação fornece informações detalhadas sobre a atividade sutil do cérebro.

Por exemplo, o primeiro estudo descobriu que ouvir música causa um grande sinal elétrico positivo, enquanto imaginar uma peça musical provoca um sinal elétrico negativo que não é tão forte.

No entanto, os pesquisadores também descobriram outra coisa: o cérebro pode modular a atividade elétrica de acordo com sons ou silêncios que correspondem às nossas expectativas.

Eles estabeleceram que, enquanto ouve música, o cérebro também está prevendo a música, da mesma forma que quando as pessoas imaginam ouvi-la. Isso significa que ouvir envolve dois processos: processamento auditivo e previsão cognitiva.

Em entrevista à MNT , o Dr. Di Liberto disse: “A teoria do processamento preditivo tem sido estudada há muito tempo, mas os sinais de previsão têm se mostrado difíceis de medir”.

“Um desafio”, continuou ele, “é derivar medições diretas de tais sinais de previsão. Os pesquisadores costumam adotar protocolos inteligentes para obter medidas indiretas dessas predições. O outro desafio é que esses protocolos geralmente envolvem experimentos incomuns, distantes de nossa experiência na vida real. ”

Estudo 1

Na primeira parte do estudo, os pesquisadores pediram a 21 músicos profissionais do Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris que lessem partituras enquanto apenas imaginavam a música, ou seja, lendo partituras sem ouvir ou tocar a música, e enquanto ouviam a música.

Os pesquisadores pediram aos participantes para estudar as pontuações e reproduzi-las brevemente, primeiro. Então, durante o teste de EEG, os músicos ouviram e imaginaram quatro corais de Bach várias vezes.

Os autores do estudo descobriram que os sinais neurais subjacentes às imagens musicais eram mensuráveis ​​e que esses sinais estavam relacionados a expectativas ou previsões melódicas - isto é, o que os músicos esperavam ouvir de seu estudo e leitura de partituras.

Estudo 2

Em um segundo experimento , os pesquisadores estudaram 21 músicos profissionais em condições semelhantes às do primeiro estudo.

O primeiro experimento foi capaz de provar que o cérebro tem uma forte resposta neural ao imaginar música e que esse processo de previsão também ocorre ao ouvir música. O segundo estudo sugere que esse processo de previsão continua mesmo durante os silêncios que são inerentes à música.

Ao estudar os músicos enquanto ouviam música e durante suas tarefas de imageamento musical, os cientistas encontraram uma forte semelhança entre a atividade neural durante a imaginação e o silêncio da música.

O Dr. Di Liberto explicou: “Se você escuta música, conhece a estrutura, sabe o que as notas a seguir poderiam e não poderiam ser. O cérebro faz duas coisas ao mesmo tempo. O cérebro está respondendo ao som, e então seu cérebro está tentando prever o próximo som. ”

“Quando estudamos o silêncio, não há som, então tudo o que você mede (por EEG) é o que está acontecendo internamente no cérebro humano. Estes são sinais de previsão. ” O Dr. Di Liberto acrescentou que o cérebro realmente "atualiza" seu modelo preditivo e realiza previsões das notas e silêncios subsequentes.

“Nossos resultados mostram algo novo e empolgante: o silêncio de encontro produz respostas de previsão que mudam com a expectativa.”

Kim ofereceu algumas reflexões sobre por que o silêncio musical cria uma reação tão forte durante uma apresentação, explicando como um músico se sente durante o silêncio final.

“Há um silêncio que está presente em cada peça: o final da peça. Se a performance for de alto nível, o maestro levanta as mãos e, 15 segundos depois, o público começa a bater palmas. Esse momento é mágico ”, disse Kim ao MNT .

“E não é escrito pelo compositor. Essa pausa é tão especial que você não pode colocá-la em palavras. Às vezes é uma intensidade, às vezes é relaxante, às vezes é eufórico: pode ser qualquer emoção. E o sentimento para cada ouvinte pode ser completamente diferente - ouvir a mesma peça. ”

Direções futuras

Dr. Di Liberto refletiu: “Nós identificamos um sinal neural que reflete essa importância, ou seja, tais silêncios são processados ​​por nosso cérebro como novas informações, tornando-os uma parte essencial do processo de percepção musical”.

“Essa descoberta é sobre música e achamos isso intrigante”, continuou o Dr. Liberto. “Mas observe que a música também pode ser considerada uma estrutura para isolar a atividade cerebral: a tarefa de imaginação e previsão. Isso explica o que o silêncio significa para a música. Mesmo se não houver som, seu cérebro o está codificando. ”

“Os sinais de previsão estão lá”, explicou ele, “e a capacidade de imaginar faz parte da previsão. As implicações vão além da música. Esperamos aplicar esta ciência à fala e a muitas outras atividades cerebrais. ”

Pessoas com demência podem reter fortes habilidades para tocar música, mas sua capacidade de nomear peças musicais tende a diminuir.

Mudanças no processamento do som podem ser uma característica inicial da doença de Alzheimer e de outras condições neurodegenerativas. O sinal de predição esperado em silêncios musicais pode ser prejudicado e fornecer um aviso prévio de processamento cognitivo prejudicado tanto da música quanto da fala.

Ouvir música durante a realização de um teste de EEG pode, portanto, se tornar uma nova ferramenta de avaliação cognitiva e pode ser um foco de estudos futuros nesta área.

Escrito por Mary McGorray, MD - Fato verificado por Hilary Guite, FFPH, MRCGP-MedcalNewsToday

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