Un estudio reveló cómo cambia el cerebro al aprender a tocar el violín

Un estudio con tecnología de neuroimagen portátil permitió observar cómo responde el cerebro mientras una persona aprende a ejecutar un instrumento musical.

La investigación, liderada por la Universidad de Nottingham y publicada en la revista Imaging Neuroscience, identificó los patrones cerebrales implicados en la práctica del violín y registró los cambios que una sola clase puede producir en esa actividad.

Las modificaciones en las ondas beta del cerebro se asociaron con una mejor ejecución del violín después de la clase entre músicos principiantes. El patrón cerebral observado podría reflejar si el sonido producido coincidió con la predicción que el cerebro realizó antes del movimiento.

La investigación registró su actividad cerebral en dos sesiones mientras intentaban interpretar una melodía. Para hacerlo, el equipo empleó un sistema OPM-MEG, un escáner portátil integrado en un casco ligero y conectado a una unidad de control montada en una mochila, capaz de medir las señales eléctricas cerebrales durante actividades cotidianas.

Los participantes vieron primero un video del violinista y luthier Alan Kirby interpretando “Estrellita, ¿dónde estás?”. Luego tocaron la pieza, recibieron una clase de violín y repitieron la tarea durante una segunda medición cerebral.

Las ondas beta y la predicción del sonido

Las ondas cerebrales son cambios rítmicos en la actividad eléctrica de grupos de neuronas. En el rango beta, estas oscilaciones tendrían la función de señalar si una acción produjo el resultado esperado.

El investigador doctoral Joe Gibson, de la Escuela de Física y Astronomía, explicó que el cerebro anticipa el sonido que debería surgir al tocar una nota. “Tu cerebro funciona haciendo predicciones sobre lo que sucederá como resultado de tus acciones. Así, si toco el violín, mi cerebro anticipa qué sonido producirá. Si toco la nota esperada, mi cerebro recibe información de que el resultado coincidió con su predicción; si toco una nota inesperada, recibe información de que no fue así. En este experimento, pudimos medir estas señales en tiempo real mientras se tocaba el instrumento”, afirmó en un comunicado de prensa la universidad.

Los músicos con las mayores variaciones en sus ondas beta entre la primera y la segunda medición también mostraron las mejoras más altas al tocar. El estudio vinculó así los cambios en esta actividad cerebral con el aprendizaje motor observado tras la lección.

Un violín sin metal para medir campos mínimos

Para realizar el estudio, los científicos contaron con la ayuda de Alan Kirby, violinista y luthier local de Nottingham. “El instrumento debía estar completamente libre de metal para que el escáner, que mide campos magnéticos muy pequeños generados por la actividad eléctrica del cerebro, pudiera funcionar. Alan consiguió un violín estándar y lo modificó, sustituyendo todas las piezas metálicas por alternativas que él mismo fabricó, creando así un instrumento totalmente de madera que funciona a frecuencias barrocas” explicó el comunicado de la universidad.

Alan comentó en el artículo de la institución: “Combinar el antiguo arte de la fabricación de violines con la física cuántica que sustenta este escáner cerebral ha sido asombroso. Quizás aún más impresionante fue ver los efectos de mis clases en el cerebro de las personas. Fue toda una experiencia”.

El profesor Matthew Brookes, quien lideró el desarrollo de OPM-MEG en Nottingham durante más de diez años, señaló: “Este es un estudio en el que hemos estado trabajando durante años y que ha requerido una combinación única de habilidades: la física necesaria para medir la actividad cerebral; la ingeniería de diseño para crear un escáner ergonómico que las personas puedan usar; las matemáticas necesarias para modelar las señales; y, por supuesto, el conocimiento y las habilidades de Alan como violinista y constructor de violines. Sin esta maravillosa diversidad de talento, simplemente no podríamos haber realizado este trabajo”.

Según el investigador, los resultados permiten comprender mejor el aprendizaje motor. “Resulta fascinante que algunos de los efectos que medimos aquí se encuentren entre los que pueden verse afectados en trastornos como la demencia. Es de esperar que este tipo de estudio pueda aportar una nueva comprensión no solo del funcionamiento cerebral saludable, sino también de las enfermedades cerebrales”.