Neurociencia

El cerebro se ilumina como un árbol de navidad cuando escuchamos música.

Su corazón late más rápido, las palmas sudan y parte de su cerebro llamado giro de Heschl se ilumina como un árbol de Navidad. Lo más probable es que nunca hayas pensado en lo que le sucede a tu cerebro y cuerpo cuando escuchas música de manera tan detallada.

Pero es una pregunta que ha intrigado a los científicos durante décadas: ¿por qué algo tan abstracto como la música provoca una respuesta tan consistente? En un nuevo estudio, un equipo de investigadores de la USC, con la ayuda de inteligencia artificial, investigó cómo la música afecta el cerebro, el cuerpo y las emociones de los oyentes.

El equipo de investigación analizó la frecuencia cardíaca, la respuesta galvánica de la piel (o la actividad de las glándulas sudoríparas), la actividad cerebral y los sentimientos subjetivos de felicidad y tristeza en un grupo de voluntarios mientras escuchaban tres piezas de música desconocida.

De las 74 características musicales examinadas, los investigadores encontraron que la dinámica, el registro, el ritmo y la armonía fueron particularmente útiles para predecir la respuesta de los oyentes.

«Tener una visión holística de la percepción musical, utilizando todos los diferentes tipos de predictores musicales, nos da una visión sin precedentes de cómo nuestros cuerpos y cerebros responden a la música», dijo el autor principal del estudio, Tim Greer, estudiante de doctorado en ciencias de la computación y miembro de Laboratorio de Análisis e Interpretación de Señales de la USC (SAIL).

El contraste es crucial.

Entre sus hallazgos, los investigadores notaron que la música influyó poderosamente en partes del cerebro en el complejo auditivo llamado circunvolución de Heschls y la circunvolución temporal superior (plural: circunvolución).

Específicamente, el cerebro respondió a la claridad del pulso, o la fuerza del latido (en pocas palabras: su circunvolución se verá viva cuando escuche el Bad Romance de Lady Gaga).

También descubrieron que las dinámicas cambiantes, el ritmo y el timbre, o la introducción de nuevos instrumentos, provocan un repunte en la respuesta. En otras palabras, el contraste es crucial. Por ejemplo, las gyri se activan cuando hay un cambio en la dinámica o «volumen».

«El trabajo del compositor es llevarte a una montaña rusa de emociones en menos de tres minutos, y la variabilidad dinámica es una de las formas en que esto se logra».

El equipo también descubrió que la respuesta galvánica de la piel, básicamente, una medida de sudor, aumentó después de la entrada de un nuevo instrumento o el inicio de un crescendo musical.

«Cuando cada nuevo instrumento entra, se puede ver un pico en la respuesta colectiva de la piel», dijo Greer.

Además, los momentos más estimulantes de la música fueron precedidos por un aumento en el nivel de complejidad de la canción. En esencia, cuantos más instrumentos hay en la canción, más personas respondieron. (Piense: la primera sección de Tubular Bells de Mike Oldfield, a medida que la canción se desarrolla a un ritmo creciente al agregar más instrumentos).

Nuevo territorio.

Para este experimento, el equipo seleccionó tres piezas emocionales de música que no contenían letras y que no eran muy familiares, por lo que no se adjuntó ningún elemento de memoria a la respuesta emocional de los oyentes. (Escuchar una canción que suena de fondo durante una extracción de una muela del juicio, por ejemplo, podría sesgar su percepción).

En el experimento de neuroimagen, 40 voluntarios escucharon una serie de extractos musicales tristes o felices, mientras que sus cerebros fueron escaneados mediante resonancia magnética. Esto fue realizado en el Instituto de Creatividad y Cerebro de la USC por Assal Habibi.

Para medir la reacción física, 60 personas escucharon música en los auriculares, mientras se midió la actividad cardíaca y la conductancia de la piel. El mismo grupo también calificó la intensidad de la emoción (feliz o triste) de 1 a 10 mientras escuchaba la música.

Luego, los informáticos analizaron los datos utilizando algoritmos de inteligencia artificial para determinar a qué características auditivas respondían las personas de manera consistente.

En el pasado, los neurocientíficos que intentaban comprender mejor el impacto de la música en el cuerpo, el cerebro y las emociones han analizado los escáneres cerebrales por resonancia magnética en segmentos de tiempo muy cortos, por ejemplo, observando el cerebro reaccionando a dos segundos de música.

Por el contrario, en este estudio, utilizando algoritmos para analizar los datos recopilados en el laboratorio, los científicos pudieron observar cómo se sentían las personas al escuchar música durante períodos más largos, no solo a partir de escáneres cerebrales, sino también combinando datos de otros modos.

«Los nuevos enfoques informáticos multimodales ayudan no solo a iluminar las experiencias afectivas humanas a la música a nivel cerebral y corporal, sino también a conectarlas con la forma en que los individuos realmente sienten y articulan sus experiencias», dijo el profesor Shrikanth (Shri) Narayanan, coautor del estudio.

Sentirse bien.

Además de ayudar a los investigadores a identificar canciones para el ejercicio perfecto, el estudio o la lista de reproducción para dormir, la investigación tiene aplicaciones terapéuticas: se ha demostrado que la música calma la ansiedad, alivia el dolor y ayuda a las personas con discapacidad o demencia.

«Desde la perspectiva de la terapia, la música es una herramienta realmente buena para inducir emoción y generar un mejor estado de ánimo», dijo Habibi.

“Usando esta investigación, podemos diseñar estímulos musicales para la terapia en la depresión y otros trastornos del estado de ánimo. También nos ayuda a comprender cómo se procesan las emociones en el cerebro».

Según los investigadores, los estudios futuros podrían analizar cómo los diferentes tipos de música pueden manipular positivamente nuestras respuestas emocionales y si la intención del compositor coincide con la percepción del oyente de una pieza musical.

Mayor información en: A Multimodal View into Music’s Effect on Human Neural, Physiological, and Emotional Experience. Timothy Greer et al. MM ’19 Proceedings of the 27th ACM International Conference on Multimedia, Pages 167-175.

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