La música y el cerebro humano parecen estar profundamente entrelazados, un vínculo que pudo haber aparecido por primera vez cuando el primer ancestro australopitecino se levantó sobre sus patas traseras hace 4,4 millones de años y caminó. Este ritmo bípedo puede haber hecho que nuestro linaje sea particularmente sensible a la musicalidad, tanto que ahora sabemos que el cerebro humano tiene circuitos neuronales dedicados para procesar e interpretar la información musical.
En 2015, los neurocientíficos del MIT identificaron una población de neuronas en la corteza auditiva que responde específicamente a la música. En un nuevo estudio que apareció hoy en la revista Current Biology, el mismo equipo de investigadores dirigido por Sam Norman-Haignere identificó neuronas específicas en el cerebro que se encienden solo cuando escuchamos cantar, pero no otros tipos de música.
“El trabajo proporciona evidencia de una segregación de funciones relativamente fina dentro de la corteza auditiva, de una manera que se alinea con una distinción intuitiva dentro de la música”, dijo Norman-Haignere, ex postdoctorado del MIT que ahora es profesor asistente de neurociencia en el Centro Médico de la Universidad de Rochester.
El cerebro cantante
Para su trabajo original de 2015, los científicos utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para escanear los cerebros de los participantes mientras escuchaban una colección de 165 sonidos. Estos incluían sonidos cotidianos como el ladrido de un perro o el tráfico en una ciudad concurrida, así como diferentes tipos de habla y música. Después de analizar los patrones cerebrales utilizando una nueva técnica de interpretación de datos de fMRI, los investigadores identificaron una población neuronal que respondía de manera diferente tanto a la música como al habla.
Sin embargo, la resonancia magnética funcional, que detecta los cambios en la oxigenación y el flujo de la sangre que se producen en respuesta a la actividad neuronal mientras una persona se acuesta dentro de una máquina equipada con imanes muy potentes, tiene sus limitaciones. Un método mucho más preciso para registrar la actividad eléctrica en el cerebro es la electrocorticografía (ECoG), que mide directamente los patrones de actividad usando electrodos implantados dentro del cráneo. El inconveniente obvio es que esto es altamente invasivo. Digamos que no hay demasiados voluntarios entusiastas a los que les gustaría perforar sus cráneos para la ciencia, a menos que ya no tenga mucho que perder.
La electrocorticografía se está utilizando de forma relativamente amplia para controlar a los pacientes con epilepsia que están a punto de someterse a una cirugía para tratar sus convulsiones. Esto permite a los médicos identificar la ubicación exacta en el cerebro donde se originan las convulsiones de un paciente, que puede ser diferente de persona a persona.
Algunos de estos pacientes aceptaron participar, y los investigadores del MIT pudieron recopilar datos de ellos durante varios años. A muchos de los 15 participantes que participaron en el estudio no se les colocaron electrodos en la corteza auditiva, pero algunos sí, y la información que brindaron resultó valiosa. Usando un enfoque estadístico novedoso, los investigadores pudieron identificar poblaciones neuronales que eran responsables de la actividad eléctrica registrada por cada electrodo.
“Cuando aplicamos este método a este conjunto de datos, apareció este patrón de respuesta neuronal que solo respondía al canto”, dice Norman-Haignere. “Este fue un hallazgo que realmente no esperábamos, por lo que justifica en gran medida el objetivo del enfoque, que es revelar cosas potencialmente novedosas que quizás no pienses buscar”.
“Hay una población de neuronas que responde al canto, y luego, muy cerca, hay otra población de neuronas que responde ampliamente a mucha música. A la escala de resonancia magnética funcional, están tan cerca que no se pueden desenredar, pero con las grabaciones intracraneales, obtenemos una resolución adicional, y eso es lo que creemos que nos permitió separarlos”, agregó.
Cuando los datos de ECoG se combinaron con fMRI, los investigadores pudieron determinar con mayor precisión las ubicaciones de las poblaciones neuronales que respondían específicamente a las señas, pero no a otros tipos de música.
“Las grabaciones intracraneales en este estudio replicaron nuestros hallazgos anteriores con fMRI y revelaron un componente novedoso de la respuesta auditiva que respondía casi exclusivamente al canto”, dijo Norman-Haignere a ZME Science.
Estos puntos de acceso específicos de la canción se encontraron en la parte superior del lóbulo temporal, cerca de las regiones que son selectivas para el lenguaje y la música. Esto sugiere que las poblaciones de neuronas específicas de la canción probablemente respondan al tono percibido, por lo que podrían diferenciar entre las palabras habladas y la vocalización musical, antes de enviar esta información a otras partes del cerebro para su posterior procesamiento.
Estos hallazgos enriquecen nuestra comprensión de cómo el cerebro humano responde a la música. Por ejemplo, investigaciones anteriores mostraron que la música afecta la función cerebral y el comportamiento humano, incluida la reducción del estrés, el dolor y los síntomas de depresión, así como la mejora de las habilidades cognitivas y motoras, el aprendizaje espacio-temporal y la neurogénesis, que es la capacidad del cerebro para producir neuronas. Pero aún quedan muchos misterios, razón por la cual los investigadores del MIT planean estudiar la respuesta neuronal de los bebés a la música, con la esperanza de aprender más sobre cómo se desarrollan las regiones del cerebro sintonizadas con la música.
“En la actualidad, sabemos muy poco sobre las poblaciones neuronales selectivas de canciones, en parte porque las acabamos de descubrir y en parte porque este tipo de datos lleva mucho tiempo recopilarlos. Esas son grandes preguntas que, con suerte, la investigación futura arrojará algo de luz”, dijo Norman-Haignere a ZME Science.
Fuente: ZME Science.
