La dinámica temporal de la música y el lenguaje describe cómo el cerebro coordina sus diferentes regiones para procesar los sonidos musicales y vocales. Tanto la música como el lenguaje presentan una estructura rítmica y melódica. Ambos emplean un conjunto finito de elementos básicos (como tonos o palabras) que se combinan de manera ordenada para crear ideas musicales o lingüísticas completas.
Neuroanotomía del lenguaje y la música
Las áreas clave del cerebro se utilizan tanto en el procesamiento de la música como en el procesamiento del lenguaje , como el área de Brocas que se dedica a la producción y comprensión del lenguaje. Los pacientes con lesiones o daños en el área de Brocas a menudo presentan una gramática deficiente, una producción lenta del habla y una comprensión deficiente de las oraciones. La circunvolución frontal inferior , es una circunvolución del lóbulo frontal que participa en la sincronización de eventos y la comprensión de lectura, en particular para la comprensión de los verbos . El área de Wernickes se encuentra en la sección posterior de la circunvolución temporal superior y es importante para comprender el vocabulario y el lenguaje escrito.
La corteza auditiva primaria se encuentra en el lóbulo temporal de la corteza cerebral . Esta región es importante en el procesamiento de la música y juega un papel importante en la determinación del tono y el volumen de un sonido. [1] El daño cerebral en esta región a menudo resulta en la pérdida de la capacidad de escuchar cualquier sonido. Se ha descubierto que la corteza frontal participa en el procesamiento de melodías y armonías de la música. Por ejemplo, cuando se le pide a un paciente que marque un latido o intente reproducir un tono, esta región es muy activa en las exploraciones por resonancia magnética funcional y PET . [2] El cerebelo es el "mini" cerebro en la parte posterior del cráneo. De manera similar a la corteza frontal, los estudios de imágenes cerebrales sugieren que el cerebelo está involucrado en el procesamiento de melodías y en la determinación de los tempos . La corteza prefrontal medial junto con la corteza auditiva primaria también se ha implicado en la tonalidad o en la determinación del tono y el volumen. [1]
Además de las regiones específicas mencionadas anteriormente, muchos "puntos de conmutación de información" están activos en el procesamiento del lenguaje y la música. Se cree que estas regiones actúan como rutas de transmisión que conducen información. Estos impulsos neuronales permiten que las regiones anteriores se comuniquen y procesen la información correctamente. Estas estructuras incluyen el tálamo y los ganglios basales . [2]
Se ha demostrado que algunas de las áreas mencionadas anteriormente son activas tanto en la música como en el procesamiento del lenguaje a través de estudios PET y fMRI. Estas áreas incluyen la corteza motora primaria, el área de Brocas, el cerebelo y las cortezas auditivas primarias. [2]
Imágenes del cerebro en acción
Las técnicas de imagen más adecuadas para estudiar la dinámica temporal proporcionan información en tiempo real. Los métodos más utilizados en esta investigación son la resonancia magnética funcional, o fMRI, y la tomografía por emisión de positrones conocida como PET. [3]
La tomografía por emisión de positrones implica la inyección de un isótopo trazador radiactivo de corta duración en la sangre. Cuando el radioisótopo decae, emite positrones que son detectados por el sensor de la máquina. El isótopo se incorpora químicamente en una molécula biológicamente activa, como la glucosa , que potencia la actividad metabólica. Siempre que se produce actividad cerebral en un área determinada, estas moléculas se reclutan en el área. Una vez que la concentración de la molécula biológicamente activa y su "tinte" radiactivo aumenta lo suficiente, el escáner puede detectarla. [3] Aproximadamente un segundo transcurre desde que comienza la actividad cerebral hasta que el dispositivo PET detecta la actividad. Esto se debe a que se necesita una cierta cantidad de tiempo para que el tinte alcance las concentraciones necesarias. [4]
![PET.](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/3/3d/PET-MIPS-anim.gif/220px-PET-MIPS-anim.gif)
La resonancia magnética funcional o fMRI es una forma del dispositivo tradicional de imágenes de resonancia magnética que permite observar la actividad cerebral en tiempo real. Un dispositivo de resonancia magnética funcional funciona detectando cambios en el flujo sanguíneo neural que está asociado con la actividad cerebral. Los dispositivos de resonancia magnética funcional utilizan un campo magnético fuerte y estático para alinear núcleos de átomos dentro del cerebro. Luego se aplica un campo magnético adicional, a menudo llamado campo de gradiente , para elevar los núcleos a un estado de mayor energía. [5] Cuando se elimina el campo de gradiente, los núcleos vuelven a su estado original y emiten energía. La energía emitida es detectada por la máquina de resonancia magnética funcional y se utiliza para formar una imagen. Cuando las neuronas se activan, aumenta el flujo sanguíneo a esas regiones. Esta sangre rica en oxígeno desplaza la sangre sin oxígeno en estas áreas. Las moléculas de hemoglobina en los glóbulos rojos que transportan oxígeno tienen diferentes propiedades magnéticas dependiendo de si están oxigenadas. [5] Al enfocar la detección en las perturbaciones magnéticas creadas por la hemoglobina, la actividad de las neuronas puede mapearse casi en tiempo real. [5] Pocas otras técnicas permiten a los investigadores estudiar la dinámica temporal en tiempo real.
Otra herramienta importante para analizar la dinámica temporal es la magnetoencefalografía , conocida como MEG. Se utiliza para mapear la actividad cerebral mediante la detección y el registro de campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas generadas por la actividad neuronal. El dispositivo utiliza una gran variedad de dispositivos de interfaz cuántica superconductores, llamados SQUID S, para detectar la actividad magnética. Debido a que los campos magnéticos generados por el cerebro humano son tan pequeños, todo el dispositivo debe colocarse en una habitación especialmente diseñada que está construida para proteger el dispositivo de los campos magnéticos externos. [5]
Otros métodos de investigación
Otro método común para estudiar la actividad cerebral al procesar el lenguaje y la música es la estimulación magnética transcraneal o TMS. TMS utiliza la inducción para crear corrientes electromagnéticas débiles dentro del cerebro mediante el uso de un campo magnético que cambia rápidamente. Los cambios despolarizan o hiperpolarizan las neuronas. Esto puede producir o inhibir la actividad en diferentes regiones. El efecto de las alteraciones en la función se puede utilizar para evaluar las interconexiones cerebrales. [6]
Investigación reciente
Muchos aspectos del lenguaje y las melodías musicales son procesados por las mismas áreas del cerebro. En 2006, Brown, Martinez y Parsons descubrieron que escuchar una melodía o una oración provocaba la activación de muchas de las mismas áreas, incluida la corteza motora primaria , el área motora suplementaria , el área de Brocas, la ínsula anterior, la corteza auditiva primaria, el tálamo, los ganglios basales y el cerebelo. [7]
Un estudio de 2008 de Koelsch, Sallat y Friederici encontró que el deterioro del lenguaje también puede afectar la capacidad de procesar música. Los niños con deficiencias específicas del lenguaje, o SLI, no eran tan competentes en hacer coincidir los tonos entre sí o en mantener el ritmo con un metrónomo simple como los niños sin discapacidades del lenguaje. Esto destaca el hecho de que los trastornos neurológicos que afectan el lenguaje también pueden afectar la capacidad de procesamiento musical. [8]
Walsh, Stewart y Frith en 2001 investigaron qué regiones procesaban melodías y lenguaje pidiendo a los sujetos que crearan una melodía en un teclado simple o escribieran un poema. Aplicaron TMS al lugar donde se encontraban los datos musicales y linguales. La investigación encontró que la TMS aplicada al lóbulo frontal izquierdo había afectado la capacidad de escribir o producir material de lenguaje, mientras que la TMS aplicada al área auditiva y de Brocas del cerebro inhibía más la capacidad del sujeto de investigación para tocar melodías musicales. Esto sugiere que existen algunas diferencias entre la música y la creación del lenguaje. [9]
Aspectos de desarrollo
Los elementos básicos del procesamiento musical y lingual parecen estar presentes desde el nacimiento. Por ejemplo, un estudio francés de 2011 que monitoreó los latidos cardíacos fetales encontró que después de las 28 semanas de edad, los fetos responden a los cambios en el tono y el tempo musical. La frecuencia cardíaca basal se determinó mediante un seguimiento de 2 horas antes de cualquier estímulo. Cerca del útero se tocaron frecuencias descendentes y ascendentes en diferentes tempos . El estudio también investigó la respuesta fetal a los patrones linguales, como reproducir un clip de sonido de diferentes sílabas, pero no encontró respuesta a diferentes estímulos linguales. La frecuencia cardíaca aumentó en respuesta a los sonidos fuertes de tono alto en comparación con los sonidos suaves de tono bajo. Esto sugiere que los elementos básicos del procesamiento del sonido, como discernir el tono, el tempo y el volumen, están presentes desde el nacimiento, mientras que los procesos desarrollados más tarde disciernen los patrones del habla después del nacimiento. [10]
Un estudio de 2010 investigó el desarrollo de las habilidades lingüísticas en niños con dificultades del habla. Encontró que la estimulación musical mejoró el resultado de la terapia del habla tradicional . Los niños de 3,5 a 6 años se dividieron en dos grupos. Un grupo escuchó música sin letra en cada sesión de terapia del habla, mientras que el otro grupo recibió la terapia del habla tradicional. El estudio encontró que tanto la capacidad fonológica como la capacidad de los niños para comprender el habla aumentaron más rápidamente en el grupo que estuvo expuesto a la estimulación musical regular. [11]
Aplicaciones en rehabilitación
Estudios recientes encontraron que el efecto de la música en el cerebro es beneficioso para las personas con trastornos cerebrales. [12] [13] [14] [15] Stegemöller analiza los principios subyacentes de la musicoterapia: aumento de la dopamina, sincronía neuronal y, por último, una señal clara que son características importantes para el funcionamiento normal del cerebro. [15] Esta combinación de efectos induce la neuroplasticidad del cerebro, lo que se sugiere para aumentar el potencial de aprendizaje y adaptación de un individuo. [16] La literatura existente examina el efecto de la musicoterapia en personas con enfermedad de Parkinson, enfermedad de Huntington y demencia, entre otras.
enfermedad de Parkinson
Las personas con enfermedad de Parkinson experimentan trastornos de la postura y la marcha causados por la disminución de la dopamina en el cerebro. [17] Una de las características distintivas de esta enfermedad es la marcha arrastrada , donde el individuo se inclina hacia adelante mientras camina y aumenta su velocidad progresivamente, lo que resulta en una caída o contacto con una pared. Los pacientes de Parkinson también tienen dificultades para cambiar de dirección al caminar. Por tanto, el principio de aumento de la dopamina en la musicoterapia aliviaría los síntomas parkinsonianos. [15] Estos efectos se observaron en el estudio de Ghai de varias señales de retroalimentación auditiva en las que los pacientes con enfermedad de Parkinson experimentan una mayor velocidad al caminar, longitud de zancada y una cadencia disminuida. [12]
enfermedad de Huntington
La enfermedad de Huntington afecta el movimiento, las funciones cognitivas y psiquiátricas de una persona, lo que afecta gravemente su calidad de vida. [18] Con mayor frecuencia, los pacientes con enfermedad de Huntington experimentan con mayor frecuencia corea , falta de control de los impulsos, aislamiento social y apatía. Schwarz y col. realizó una revisión de la literatura publicada sobre los efectos de la terapia con música y danza en pacientes con enfermedad de Huntington. El hecho de que la música pueda mejorar las capacidades cognitivas y motoras para actividades distintas de las relacionadas con la música sugiere que la música puede ser beneficiosa para los pacientes con esta enfermedad. [13] Aunque los estudios sobre los efectos de la música en las funciones fisiológicas no son esencialmente concluyentes, los estudios encuentran que la musicoterapia mejora la participación del paciente y el compromiso a largo plazo en la terapia [13], que son importantes para lograr el máximo potencial de las capacidades del paciente.
Demencia
Las personas con la enfermedad de Alzeihmer causada por demencia casi siempre se animan inmediatamente al escuchar una canción familiar. [14] Särkämo y col. analiza los efectos de la música encontrados a través de una revisión de la literatura sistémica en personas con esta enfermedad. Los estudios experimentales sobre la música y la demencia encuentran que aunque las funciones auditivas de nivel superior, como la percepción del contorno melódico y el análisis auditivo, están disminuidas en los individuos, conservan su conciencia auditiva básica que involucra el tono, el timbre y el ritmo. [14] Curiosamente, también se encontró que las emociones y los recuerdos inducidos por la música se conservaban incluso en pacientes que padecían demencia grave. Los estudios demuestran los efectos beneficiosos de la música sobre la agitación, la ansiedad y los comportamientos e interacciones sociales. [14] Las tareas cognitivas también se ven afectadas por la música, como la memoria episódica y la fluidez verbal. [14] Los estudios experimentales sobre el canto para individuos de esta población mejoraron el almacenamiento de la memoria , la memoria de trabajo verbal, la memoria episódica remota y las funciones ejecutivas . [14]
Referencias
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