Al principio, el oído. La neurociencia de la música

La música es una experiencia humana universal entretejida en nuestras vidas diarias. Desde un punto de vista físico la música no es más que sonido estructurado, pero con la increíble capacidad de evocar emociones, dar forma al movimiento y fomentar las conexiones sociales. No hay explicación neurobiológica del poder de la música en la experiencia humana; es, hasta ahora, un misterio cuya solución ha atraído cada vez más el interés científico en las últimas décadas. Investigadores e investigadoras se han acercado de diversas formas a esta cuestión, desde la neuroimagen y los métodos psicológicos en humanos hasta las perspectivas musicológica y evolutiva, e incluso mediante acercamientos de modelaje por computadora. Mi acercamiento ha sido simple, cultivado en mi intuición como experta en música y en mi entrenamiento como neurocientífica auditiva. La experiencia de nuestro cuerpo con el sonido empieza en el oído y, por lo tanto, ahí es donde nuestra investigación debe iniciar.

El oído es el primer gran punto de contacto entre el sonido y el sistema nervioso. Las estructuras en su interior convierten la presión mecánica de las ondas en el aire (es decir, el sonido) en corrientes eléctricas que son transmitidas por el nervio auditivo hacia estructuras en el tronco encefálico, el mesencéfalo y, por último, en la corteza cerebral. El sistema auditivo es increíblemente complejo: un montón de procesos ocurren en las estructuras de nuestro tronco encefálico y mesencéfalo mucho antes de que la información alcance la parte grande y arrugada en la que solemos pensar cuando imaginamos el cerebro. Por ejemplo, el proceso subcortical es suficiente para informarnos sobre la procedencia de un sonido, mediante el cáulculo de la diferencia en microsegundos entre el momento en que la oreja izquierda lo detecta, respecto de la derecha. Esto nos dice dos cosas relevantes para nuestra reflexión sobre la música: primero, que muchas funciones básicas, importantes para la supervivencia, ocurren en circuitos subcorticales rápidos que no requieren un proceso cortical; segundo, que estas funciones se han conservado en diversas especies de mamíferos gracias a su gran importancia para la supervivencia.

¿Qué tiene esto que ver con la música? Es evidente que la capacidad de detectar patrones de sonidos es esencial para la supervivencia. Si consideramos las fuentes de sonidos rítmicos en el medio ambiente, comprenderemos que la mayoría de ellos provienen de otros seres vivos: pisadas, aleteos, vocalizaciones. Todo animal necesita ser capaz de detectar rápidamente estos ritmos detrás del ruido, a fin de reconocer y responder de forma adecuada a la presencia de un depredador, por ejemplo, o de una presa. Por lo tanto, el sistema auditivo está constantemente buscando patrones en el constante flujo de sonido que llega a las orejas. ¿Y qué es la música si no patrones rítmicos de sonido?

Para explorar cómo el sistema auditivo detecta patrones rítmicos, grabé las neuronas en el mesencéfalo auditivo y la corteza auditiva de roedores (recordemos que estas estructuras son ampliamente conservadas entre las especies de mamíferos). Descubrimos que incluso cuando el sistema nervioso responde pasivamente a la música bajo el efecto de la anestesia, hay actividad neuronal codificando patrones de alto nivel que se corresponden con cómo probablemente interpretamos el ritmo musical. Esto no significa que las ratas dormidas perciban el ritmo musical. De hecho, significa todo lo contrario: la forma en la cual las neuronas responden en el sistema auditivo restringe cómo eventualmente sentimos el ritmo en la música.

Así, si el sistema auditivo de los mamíferos está organizado y optimizado para detectar patrones, ¿podría significar que las ratas u otros mamíferos pueden percibir el ritmo musical también? Preguntarle eso a una persona humana es sencillo, pero la única forma de saber qué perciben los animales es observar su comportamiento. La forma en la que los seres humanos expresan su percepción del ritmo musical es el movimiento: bailar, golpear con los pies, mover la cabeza o sincronizar los movimientos con la música de alguna otra forma es algo que nosotros, los humanos y humanas, hacemos espontáneamente, mientras que es extraño verlo hasta en nuestras mascotas.

ESTOS DESCUBRIMIENTOS ESCLARECEN EL CAMINO PARA REVELAR EL MISTERIO DETRÁS DEL ORIGEN NEUROBIOLÓGICO Y EVOLUTIVO DE LA MUSICALIDAD

En otra serie de estudios descubrimos que, con el entrenamiento adecuado, también los animales pueden moverse siguiendo explícitamente los ritmos de un metrónomo e incluso los subjetivos ritmos de la música. Sus movimientos no son exactamente iguales a los humanos, pero al observar con cuidado su comportamiento, podemos inferir que realmente están percibiendo el ritmo musical. Estos descubrimientos esclarecen el camino para revelar el misterio detrás del origen neurobiológico y evolutivo de la musicalidad, pero también hacen surgir muchas preguntas, como: ¿si otros mamíferos son capaces de moverse con la música por qué no los hemos visto hacerlo?

Existen proyectos en mi grupo de investigación que están en proceso de explorar este cuestionamiento y otras preguntas relacionadas con la neuroplasticidad o la notable habilidad del cerebro para conectar habilidades generales juntas y formar nuevas capacidades, incluso en edad adulta, con asociación a una recompensa. Los circuitos auditivo-motores y de recompensa se ven afectados específicamente en la enfermedad de Parkinson y actualmente estamos explorando la base neuronal de la eficacia de la estimulación auditiva rítmica, una terapia clínica de uso común, que mejora profunda y casi inmediatamente los síntomas motores del paciente en presencia de sonidos rítmicos como la música. Comprender cómo y por qué la estimulación auditiva alivia los síntomas motores en esta enfermedad podría ayudarnos a desarrollar mejores terapias y tratamientos.

En un segundo proyecto, estamos recopilando datos longitudinales sobre el cerebro y el comportamiento a lo largo de un año de entrenamiento musical intensivo en adultos de entre cuarenta y setenta y cinco años que están aprendiendo a tocar la guitarra por primera vez. Nuestra hipótesis es que la neuroplasticidad inducida por el entrenamiento auditivo-motor intensivo —similar al proceso que utilizamos para entrenar animales a moverse al ritmo de la música en estudios previos— induce cambios en la estructura, la función y la capacidad cognitiva del cerebro, e incluso podría retrasar el declive cognitivo natural que se produce a raíz del envejecimiento cerebral.

Finalmente, respecto a por qué no vemos a nuestras mascotas moverse al ritmo de la música, creemos que en los seres humanos los sistemas auditivo y motor están conectados de forma natural mediante la recompensa, mientras que en otros mamíferos este vínculo se establece con entrenamiento. Por lo tanto, la magia y el misterio de la música podrían ser un reflejo de las características de nuestro sistema nervioso y, gracias a la investigación en neurociencia musical, podemos disfrutar del placer de la música al tiempo que usamos su poder como herramienta para mejorar la salud humana.

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