La connettività funzionale del cervello alla base della memorizzazione della musica

Quando ascoltiamo e cerchiamo di memorizzare un brano musicale, nel nostro cervello non si attivano solamente le aree della corteccia uditiva, ma in tempi rapidissimi prende vita anche un ampio network di altre aree cerebrali di norma non associate alla percezione uditiva. Non solo: la struttura di questo network varia a seconda delle conoscenze musicali e delle capacità della nostra memoria di lavoro.

Lo riporta uno studio pubblicato sulla rivista NeuroImage e realizzato da un gruppo di ricerca internazionale che coinvolge l’Università di Bologna, l’Università di Oxford (Regno Unito) e l’Università di Aarhus (Danimarca).

Per ottenere questi risultati, gli studiosi hanno combinato l’utilizzo della magnetoencefalografia (MEG), uno strumento di ultima generazione che permette di misurare l’attività cerebrale delle persone con altissima risoluzione temporale, con quello della risonanza magnetica (MRI).

Durante l’esperimento, è stata così registrata l’attività cerebrale di 68 partecipanti mentre questi ascoltavano un brano musicale composto da J.S. Bach cercando di memorizzarne più dettagli possibile. I partecipanti sapevano infatti che in un momento successivo avrebbero dovuto svolgere un compito di riconoscimento della musica ascoltata.

"Le nostre analisi hanno evidenziato che, durante la memorizzazione dei suoni, si attiva non solo una prevalente risposta della corteccia uditiva primaria e secondaria, ma anche un ben più ampio network di aree cerebrali funzionalmente connesse, che include tanto la corteccia uditiva che ippocampo, giro del cingolo, insula, operculum frontale: tutte regioni cerebrali normalmente non associate alla percezione uditiva, ma implicate in funzioni più complesse inerenti processi di memoria, attenzione e decision-making", spiega Leonardo Bonetti, primo autore dello studio. "Si tratta di pattern di connettività funzionale che sono stati riscontrati entro i primi 220 milliscondi dopo la presentazione di ciascun suono: un risultato che indica l'estrema rapidità con cui il cervello elabora i suoni e ne codifica la rappresentazione per conservarli in memoria".

La capacità di memorizzare informazioni è una delle abilità cognitive centrali sia per gli esseri umani e che per gli animali, fondamentale per il processo di apprendimento a partire dall’esperienza. E la musica è una forma artistica particolarmente adatta per esplorare i meccanismi di questo processo, perché nasce a partire dalla combinazione logica di una sequenza di oggetti (i suoni) in uno spazio temporale.

Sfruttando questo elemento, i ricercatori hanno quindi indagato i rapidi pattern di connettività funzionale fra diverse aree cerebrali che sono associati alla memorizzazione dei suoni. Rivelando un’importante differenza fra attività cerebrale (l’attivazione delle aree cerebrali in relazione al processamento dei suoni) e connettività cerebrale (la comunicazione che avviene fra diverse aree cerebrali durante la memorizzazione). Rispetto a quest’ultimo elemento, inoltre, è anche emerso come il network di aree cerebrali che viene attivato presenti caratteristiche diverse a seconda delle conoscenze musicali e delle capacità uditive associate alla memoria di lavoro dei soggetti coinvolti.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista NeuroImage con il titolo “Rapid encoding of musical tones discovered in whole-brain connectivity”. La ricerca è stata primariamente finanziata dalla Carlsberg Foundation e dalla Danish National Research Foundation (DNRF). Inoltre, ha usufruito del contributo dell’Università di Bologna, del Linacre College dell’Università di Oxford e della sezione italiana del Mensa: The High I.Q. Society.