Tomaso Vecchi - Dipartimento di Musicologia e Beni...
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Neuroscienze e Psicologia della musica Tomaso Vecchi Department of Brain and Behavioral Sciences, Università di Pavia Brain Connectivity Center, IRCCS Mondino
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Neuroscienze e Psicologia della musica
Tomaso Vecchi Department of Brain and Behavioral Sciences, Università di Pavia
Brain Connectivity Center, IRCCS Mondino
I fondamenti psicologici dell’esperienza musicale
Introduzione Lo studio dei processi cognitivi in psicologia
Psicologia e neuroscienze cognitive
Psicologia della musica Sviluppo della competenza musicale
Modelli cognitivi: i fattori che influenzano lo sviluppo
Musica e neuroscienze plasticità
specializzazione emisferica
localizzazione cerebrale
I fondamenti psicologici dell’esperienza musicale
Introduzione Lo studio dei processi cognitivi in psicologia
Psicologia e neuroscienze cognitive
Psicologia della musica Sviluppo della competenza musicale
Modelli cognitivi: i fattori che influenzano lo sviluppo
Musica e neuroscienze plasticità
specializzazione emisferica
localizzazione cerebrale
Fino al ‘700, psicologia come parte della filosofia
Fine ‘700, frenologia e inizio approccio medico al funzionamento mentale
Meta ‘800, psicologia sperimentale come scienza autonoma
Metà ‘900, sviluppo psicologia sperimentale
Fine ‘900, dalla psicologia alle neuroscienze
Fino al ‘700, psicologia come parte della filosofia
Fine ‘700, frenologia e inizio approccio medico al funzionamento
mentale (Lavater, Combes, Gall). Emerge interesse per anatomia
anche se molto superficiale.
Meta ‘800, psicologia sperimentale come scienza autonoma
Metà ‘900, sviluppo psicologia sperimentale
Fine ‘900, dalla psicologia alle neuroscienze
Fino al ‘700, psicologia come parte della filosofia
Fine ‘700, frenologia e inizio approccio medico al funzionamento mentale
Meta ‘800, psicologia sperimentale come scienza autonoma. Lipsia, studio della percezione visiva. Emergono i primi legami tra aree cerebrali e processi cognitivi Broca, 1860; Wernicke, 1870)
Metà ‘900, sviluppo psicologia sperimentale
Fine ‘900, dalla psicologia alle neuroscienze
Fino al ‘700, psicologia come parte della filosofia
Fine ‘700, frenologia e inizio approccio medico al funzionamento mentale
Meta ‘800, psicologia sperimentale come scienza autonoma
Metà ‘900, sviluppo psicologia sperimentale. Studio processi mentali complessi e non solo percezione (psicofisica, Gestalt) o riflessi (comportamentismo). Sviluppo cognitivismo. Legame molto stretto tra psicologia sperimentale (cognitivismo) e sviluppo conoscenze neurofisiologiche (neuropsicologia clinica). Analogie di metodi e modelli interpretativi
Fine ‘900, dalla psicologia alle neuroscienze
Fino al ‘700, psicologia come parte della filosofia
Fine ‘700, frenologia e inizio approccio medico al funzionamento mentale
Meta ‘800, psicologia sperimentale come scienza autonoma
Metà ‘900, sviluppo psicologia sperimentale
Fine ‘900, dalla psicologia alle neuroscienze. Sviluppo tecniche di neuroimaging. Psicologia e neuropsicologia clinica (i.e., pazienti) si “fondono” di fatto nelle neuroscienze cognitive. Interdisciplinarietà. Rivoluzione tecnologica (ERP, fMRI, TMS/tdcs,…). Limiti delle tecniche di neuroimmagine
Lo sviluppo delle competenze musicali:
prospettive psicologiche e neuroscientifiche
Introduzione Lo studio dei processi cognitivi in psicologia
Psicologia e neuroscienze cognitive
Psicologia della musica Sviluppo della competenza musicale
Modelli cognitivi: i fattori che influenzano lo sviluppo
Musica ed emozioni
Musica e neuroscienze plasticità
specializzazione emisferica
localizzazione cerebrale
Psicologia della musica
La musica è un fenomeno multi-dimensionale e viene studiata con una varietà di metodi in base alle sue componenti e caratteristiche.
Psicologia della Musica
Studia la musica come un processo cognitivo ovvero come un processo di percezione ed elaborazione di informazioni musicali
I. Lo sviluppo della competenza musicale
II. I modelli cognitivi di percezione ed elaborazione musicale
III. Musica ed emozioni
IV.Musica e neuroscienze cognitive
I. Lo sviluppo della competenza musicale
Sviluppo e caratteristiche dei processi cognitivi legati alla musica
natura vs. cultura
ruolo expertise
I. Lo sviluppo della competenza musicale
Sviluppo e caratteristiche dei processi cognitivi legati alla musica
natura vs. cultura
ruolo expertise
neurale ruolo plasticità cognitiva
I. Lo sviluppo della competenza musicale
Lo sviluppo delle abilità musicali: natura vs. cultura
Si riconoscono sia abilità presenti a partire dalla prima infanzia che componenti acquisite come conseguenza dell’interazione ambientale e culturale
L’ascolto della musica della propria cultura fornisce all’ascoltatore un bagaglio di conoscenze implicite che facilitano l’elaborazione successiva degli stimoli musicali.
L’interazione con stimoli musicali può cominciare prima dalla nascita già a partire dal secondo trimestre della gravidanza
E’ stato visto come già a partire da una età molto precoce i neonati presentano alcune capacità di elaborazione di stimoli musicali che assomigliano a quelle trovate negli adulti ( Es. la capacità di astrazione musicale, raggruppamento temporale)
I. Lo sviluppo della competenza musicale
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Lo sviluppo delle abilità musicali nella prima infanzia
La capacità di elaborare stimoli musicali:
Interazione con l’ambiente
vs.
Predisposizione biologica
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L’esperienza prenatale
Si vede che anche prima della nascita i bambini sono sensibili alla musica.
La stimolazione uditiva prenatale ha degli effetti sul comportamento del neonato:
Il feto risponde ai suoni e rumori a partire dal secondo trimestre della gravidanza.
I neonati conoscono la voce della propria madre. Una storia letta ripetutamente dalla madre
durante il terzo trimestre della gravidanza è stata preferita dal bambino dopo la sua nascita (DeCasper e Spence 1986).
L’Orecchio Assoluto (APAbsolute pitch)
L’AP è una capacità rara di riconoscere e produrre note musicali senza nessun riferimento esterno ed ha suscitato molto interesse tra i
ricercatori
Esiste un dibattito importante che è legato alle sue origini e vi sono due teorie al riguardo:
1. La teoria dell’apprendimento
Ruolo dell’età e della stimolazione ambientale nell’acquisizione del AP
VS.
2. La teoria genetica AP come capacità innata, ereditata geneticamente
I. Lo sviluppo della competenza musicale
II. Modelli cognitivi di percezione ed elaborazione musicale
L’acquisizione delle capacità musicali La natura della stimolazione infantile ha degli
effetti profondi sul funzionamento cognitivo e questo vale anche in ambito musicale
I bambini possono ricevere livelli molto diversi di esposizione e di “riflessione” musicale durante la loro infanzia.
In età scolare, le differenze già acquisite possono condurre a diversità nelle loro abilità di eseguire una varietà di compiti musicali.
Neuroni mirror e apprendimento (mirror system e action recognition network)
Ruolo cervelletto nell’apprendimento
II. Modelli cognitivi di percezione ed elaborazione musicale
La musica e le capacità non musicali Vi sono effetti generali per cui l’esercizio cognitivo (tra cui quello musicale) può facilitare anche lo sviluppo di altre competenze cognitive
II. Modelli cognitivi di percezione ed elaborazione musicale
L’educazione musicale coinvolge diverse dimensioni quali:
Ore di esercizio e di istruzione individuale Attenzione, memoria, concentrazione Abilità motorie, visuo-motorie, percettive L’esposizione agli stimoli musicali: sensibilità ed espressività emozionale Attenzione divisa (lettura, ascolto, coordinamento, abilità motorie, rappresentazioni mentali, ecc) Aspetti matematici nella comprensione ed elaborazione musicale
trasferimento e condivisione di competenze con numerose abilità cognitive
II. Modelli cognitivi di percezione ed elaborazione musicale
Vi sono numerose funzioni cognitive implicate nell’elaborazione musicale, con differenze individuali legate principalmente al livello di esperienza musicale:
Musica e linguaggio Musica e capacità visuo-spaziali Musica e rappresentazioni mentali Musica e sistema motorio Musica e multisensorialità – processi sovramodali Sinestesia (?)
Musica e spazio
Pseudoneglect nella bisezione tattile
Esperimento: Bisezione tattile nel piano
orizzontale e radiale
Pseudoneglect
Pseudoneglect : in condizioni normai la bisezione è spostata a
sinistra come conseguenza di una sovrarappresentazione dello
spazio sinistro
MUSICISTI
Maggior accuratezza
Minori differenze intermanuali
Rightward bias
(minineglect)
SPARC effect
Low tones (E3)
High tones (G4)
Pitch height is associated with space: high-pitches tones with both right and top
responses and low-pitches tones with both left and bottom responses
Spatial Pitch Association of Response Codes effect
Auditory stimuli
EXPERIMENT 1
Low tones: Do (C3) and Sol
(G3)
High tones: Mi (E5) and Si
(B5)
Control condition: White
Noise
EXPERIMENT 2
Distorted tones: Dox (C3) e
Six (B5)
Normal tones: Do (C3) e Si
(B5)
Control condition: White
Noise
Procedure
Informative Questionnaire +
Handedness Questionnaire
Acustic input
Bisection
Judgement
• n. Scanning
• Direction of scanning
• Perceived centre
• Tone (low, high or white noise)
• Timbre (distorted, normal, white noise)
• Duration: 6 seconds
• During exploration
Dura
tio
n o
f ac
ust
ic in
put
Results - horizontal and radial plane
Bisection biases: musicisti tendono a bisecare a destra (minineglect) mentre i
non musicisti mostrano il consueto pattern di pseudoneglect
Similmente i musicisti tendono ad allontanarsi dal corpo sul piano radiale
Effetto degli stimoli uditivi: influenza significativa sia sul piano orizzontale che
radiale per i musicisti
Higt tones
Low tones
White noise
Bisection bias %
Musicians
Non musicians
Silent vs. white noise in non musicians
-2 -1,5 -1 -0,5 0
Silent
White noise
Mean % bisection (leftward) bias
Visual bisection
-8 -6 -4 -2 0
Silent
White noise
Mean % bisection (leftward) bias
Haptic bisection
Discussione
"Minineglect" nei musicisti: rightward bias si presenta sia in
modalità visiva che tattile suggerendo che questo tipo di biases
spaziali abbiano natura sovramodale (Cattaneo, Cucchi, Lega, Vallar, Vecchi,
2012; in press)
Discussione
"Minineglect" nei musicisti: rightward bias si presenta sia in
modalità visiva che tattile suggerendo che questo tipo di biases
spaziali abbiano natura sovramodale (Cattaneo, Cucchi, Lega, Vallar, Vecchi,
2012; in press)
Sviluppo capacità attentive visuo-spaziali
Discussione
"Minineglect" nei musicisti: rightward bias si presenta sia in
modalità visiva che tattile suggerendo che questo tipo di biases
spaziali abbiano natura sovramodale (Cattaneo, Cucchi, Lega, Vallar, Vecchi,
2012; in press)
Sviluppo capacità attentive visuo-spaziali
Sviluppo capacità di attenzione divisa
Discussione
"Minineglect" nei musicisti: rightward bias si presenta sia in
modalità visiva che tattile suggerendo che questo tipo di biases
spaziali abbiano natura sovramodale (Cattaneo, Cucchi, Lega, Vallar, Vecchi,
2012; in press)
Sviluppo capacità attentive visuo-spaziali
Sviluppo capacità di attenzione divisa
Effetti di lettura musicale a lungo termine
Discussione
"Minineglect" nei musicisti: rightward bias si presenta sia in
modalità visiva che tattile suggerendo che questo tipo di biases
spaziali abbiano natura sovramodale (Cattaneo, Cucchi, Lega, Vallar, Vecchi,
2012; in press)
Sviluppo capacità attentive visuo-spaziali
Sviluppo capacità di attenzione divisa
Effetti di lettura musicale a lungo termine
Movimenti oculari?
III. Musica ed emozioni
La musica viene spesso associata ad un valenza emotiva Le emozioni musicali vengono percepite in modo facile e veloce
dai membri della stessa cultura.
La maggior parte dei soggetti utilizzano un sistema di raggruppamento basato sulle due dimensioni:
valenza emotiva arousal.
Le emozioni musicali possono essere espresse attraverso alcune
caratteristiche strutturali che sono legate alla cultura e allo stile musicale.
III. Musica ed emozioni
Gli indizi acustici che differenziano la percezione-valutazione emotiva comprendono virtualmente tutti gli aspetti delle strutture
musicali e includono sia caratteristiche strutturali che legate all’esecuzione
(performance).
Le percezione delle emozioni legate alla musica può essere manifestata anche attraverso
alcune risposte fisiologiche legate all’attività del sistema nervoso autonomo (es. la
frequenza cardiaca, la sudorazione, ecc).
Alcuni cenni sulla musicoterapia
La musica è una funzione complessa che necessita e stimola ampie reti neurali. È accessibile a tutti, anche a bambini molto piccoli. La pratica musicale sembra poter modificare - entro certi limiti - le connessioni cerebrali e migliorare alcune capacità non musicali. La musica è un canale privilegiato nel veicolare le emozioni, in maniera efficace e semplice al tempo stesso.
La musicoterapia è una nuova disciplina che incontra sempre più successo Studi recenti dimostrano la possibile efficacia della musicoterapia in ambito terapeutico e permettono di migliorare le tecniche di musicoterapia su basi scientifiche solide.
IV. Musica e neuroscienze cognitive
La plasticità cerebrale
La rappresentazione corticale trovata per alcune aree motorie (es. dita) e uditive nei musicisti dimostra come un training musicale intensivo possa portare a un adattamento funzionale dell'organizzazione della corteccia cerebrale.
I cambiamenti nella rappresentazione corticale sono correlati all'età in cui il soggetto ha iniziato a suonare.
I musicisti che hanno iniziato a suonare prima dell'età di 9 anni, hanno una rappresentazione corticale più estesa per le aree coinvolte nell’elaborazione musicale.
La plasticità cerebrale è possibile anche negli adulti ma è più limitata rispetto a quella dei bambini.
IV. Musica e neuroscienze cognitive
La specializzazione emisferica nella musica
In passato si era pensato che l’emisfero destro fosse responsabile dell’elaborazione musicale ma oggi è chiaro che una dicotomia rigida è troppo riduttiva.
In particolare è stato visto che i fattori importanti nel determinare la specializzazione emisferica sono la natura del training musicale e le strategie usate nell’ascolto e/o nell’elaborazione musicale.
Le neuroscienze cognitive si occupano di studiare l’architettura anatomo-funzionale dei processi cognitivi.
Lo studio dei processi cognitivi aiuta a costruire dei modelli di funzionamento mentale che spiegano l’organizzazione di ogni facoltà cognitiva. In particolare:
divisione in sottocomponenti
connessioni con aree distinte
IV. Musica e neuroscienze cognitive
IV. Musica e neuroscienze cognitive
Modulare o non modulare? Lo studio delle neuroscienze cognitive della
musica è stato influenzato dall'idea della modularità delle funzioni musicali.
Secondo questo concetto, l’architettura dei processi mentali umani è costituita da componenti distinte (moduli).
Applicando questo concetto alla musica, si vede un frazionamento delle diverse funzioni musicali.
IV. Musica e neuroscienze cognitive
L'organizzazione modulare riguarda una segmentazione delle proprietà fisiche e acustiche della musica (come, per esempio, tempo e altezza), che trova un riscontro fisiologico nella loro rappresentazione in substrati neurali separati e solo parzialmente sovrapponibili.
Considerando gli studi con pazienti cerebrolesi, è possibile trovare dissociazioni con l'isolamento di alcune sottocomponenti di elaborazione musicale.
Tecniche di elettrofisiologia/ neuroimmagine/ neurostimolazione per studiare i circuiti neurali che sono alla base dell’elaborazione musicale
Conclusioni
E’ possibile studiare le capacità musicali anche in bambini molto piccoli (neonati)
Rapporto tra fattori biologici e ambientali
Expertise e plasticità
Specializzazione emisferica: dati eterogenei e ruolo esperienza
Musica e multisensorialità: sistema motorio, linguaggio, spazio, (emozioni…)
Aree cerebrali: corticali, sottocorticali, cervelletto
Ogni cambiamento nel nostro comportamento
– percezione, pensiero, memoria,
apprendimento, emozioni – provoca una
modificazione nell’organizzazione neurale.
Ogni cambiamento nel nostro comportamento
– percezione, pensiero, memoria,
apprendimento, emozioni – provoca una
modificazione nell’organizzazione neurale.
La musica può essere uno strumento molto
potente per studiare questa relazione e i
collegamenti tra le diverse funzioni cognitive
grazie!
