Il cervello “incarna” la musica: un nuovo studio rivela una connessione fisica

La musica ha la straordinaria capacità di indurci a muovere il piede per battere il ritmo, a provare gioia, tristezza o eccitazione, spesso senza una nostra deliberata intenzione cosciente. Questa risposta viscerale al suono organizzato ha a lungo interrogato scienziati e appassionati.

Una nuova e affascinante ricerca offre una prospettiva inedita su questo fenomeno, suggerendo che la nostra reazione alla musica non si limiti a una mera previsione cerebrale degli eventi sonori futuri, ma coinvolga la formazione di veri e propri schemi fisici all’interno dei nostri circuiti neurali.

Il ritmo inconscio: quando la musica entra nel corpo

Un team internazionale di scienziati, sotto la guida di Edward Large dell’Università del Connecticut, ha compiuto una scoperta fondamentale: le nostre cellule cerebrali si sincronizzano fisicamente con le onde sonore musicali, dando origine a configurazioni stabili che si riverberano in tutto il nostro corpo. Questa scoperta ha portato alla formulazione della teoria della risonanza neurale (NRT), un paradigma che ridefinisce il modo in cui comprendiamo l’elaborazione musicale nel cervello umano.

Contrariamente all’idea prevalente di un cervello che agisce principalmente come un sofisticato sistema predittivo, la NRT propone che l’anticipazione degli eventi musicali non derivi da modelli neurali predittivi astratti, bensì da una vera e propria incarnazione fisica della struttura musicale nelle dinamiche cervello-corpo. In altre parole, i nostri circuiti neurali non si limitano a “prevedere” la prossima nota o il prossimo battito, ma stabiliscono relazioni fisiche dirette con la musica attraverso oscillazioni ritmiche che si allineano in modo sincrono con ciò che percepiamo a livello uditivo.

L’atto apparentemente semplice di battere il piede a tempo di musica, un comportamento così comune e spontaneo, trova una nuova spiegazione alla luce della teoria della risonanza neurale. Questo movimento involontario non è una risposta secondaria a un’analisi cognitiva del ritmo, ma una diretta conseguenza della sincronizzazione delle oscillazioni neurali nel cervello con le frequenze ritmiche della musica. Questi schemi di sincronizzazione, una volta stabiliti a livello cerebrale, si propagano naturalmente e si estendono ai sistemi motori del corpo, manifestandosi in movimenti ritmici come il battere del piede o il canticchiare.

È interessante notare come questa sincronizzazione avvenga a diverse velocità all’interno del cervello, a seconda della caratteristica musicale elaborata. Per quanto riguarda il ritmo, l’elemento pulsante e cadenzato della musica, sono le onde cerebrali più lente a entrare in risonanza con le frequenze ritmiche percepite. Al contrario, l’elaborazione dell’altezza, ovvero delle singole note musicali, coinvolge processi più rapidi che hanno luogo nell’orecchio interno e nel tronco encefalico, evidenziando una complessa orchestrazione di risposte neurali che sottendono la nostra ricca esperienza musicale. La teoria della risonanza neurale ci offre quindi una visione più profonda e integrata di come la musica non sia solo ascoltata, ma sentita e incarnata dal nostro intero essere.

I ritmi fantasma e l’armonia della risonanza neurale

Un aspetto particolarmente affascinante rivelato dalla ricerca sulla risonanza neurale riguarda la nostra percezione dei cosiddetti ritmi “missing pulse“. Questi pattern musicali complessi presentano un’enigmatica assenza di un suono reale alla frequenza fondamentale del battimento. Nonostante questa lacuna sonora, gli ascoltatori non solo percepiscono chiaramente il ritmo sottostante, ma si muovono in sincronia con esso.

La teoria della risonanza neurale offre una spiegazione elegante per questo fenomeno controintuitivo attraverso il concetto di risonanza non lineare. In questo processo, gli oscillatori neurali presenti nel nostro cervello sono in grado di generare frequenze che non sono fisicamente presenti nel segnale musicale originale. In altre parole, il nostro cervello “colma” l’assenza, creando internamente la frequenza ritmica mancante attraverso le proprie dinamiche oscillatori.

La teoria della risonanza neurale non si limita a spiegare la nostra percezione del ritmo, ma offre anche una prospettiva innovativa sul perché alcune combinazioni musicali ci appaiano armoniose e piacevoli, mentre altre risultano dissonanti e sgradevoli. Secondo la NRT, la chiave risiede nella stabilità dei modelli di oscillazione neurale indotti dalle diverse relazioni di frequenza tra le note. Intervalli musicali caratterizzati da semplici rapporti di frequenza, come la quinta giusta, tendono a generare modelli di oscillazione neurale più stabili e coerenti. Questa stabilità interna si traduce nella nostra percezione soggettiva di consonanza e piacevolezza.

Questa stabilità interna si traduce nella nostra percezione soggettiva di consonanza e piacevolezza. Al contrario, combinazioni di frequenze complesse e incommensurabili tendono a indurre modelli di oscillazione neurale meno stabili e più caotici, che vengono percepiti come dissonanza e asprezza. L’armonia, quindi, non sarebbe solo una proprietà acustica, ma una manifestazione della risonanza stabile all’interno dei nostri circuiti neurali.

Se da un lato alcuni aspetti fondamentali della percezione musicale possono essere considerati universali, radicati nella fisica di base del nostro cervello e nella sua capacità di entrare in risonanza con le onde sonore, dall’altro il background culturale gioca un ruolo significativo nel plasmare le nostre preferenze musicali. L’esposizione ripetuta a specifici stili e strutture musicali all’interno di un determinato contesto culturale rafforza particolari connessioni neurali attraverso un processo dinamico denominato “sintonizzazione“.

Questo meccanismo di apprendimento neurale spiega perché persone provenienti da culture diverse sviluppano gusti musicali distinti, pur mantenendo la capacità di riconoscere e processare le strutture musicali di base. Il nostro cervello, in sostanza, si “sintonizza” sulle caratteristiche sonore della musica che ascoltiamo più frequentemente, creando delle vere e proprie impronte neurali che influenzano profondamente le nostre risposte emotive ed estetiche alla musica. La cultura, quindi, modella la nostra esperienza musicale, agendo come un filtro che sintonizza le nostre risposte neurali su specifici paesaggi sonori.

La sincronia anticipatoria tra musicisti

Il modello della risonanza neurale offre una prospettiva illuminante anche sul modo in cui i musicisti interagiscono e si anticipano reciprocamente durante un’esecuzione congiunta. I ricercatori hanno scoperto che i complessi circuiti di feedback presenti all’interno dei sistemi neurali possono innescare un fenomeno di sincronizzazione anticipatoria. Questo meccanismo spiega la sorprendente capacità dei musicisti di sembrare suonare “un istante prima” l’uno dell’altro, pur mantenendo una coordinazione impeccabile e fluida. Questa anticipazione non è una previsione conscia, ma emerge dalle dinamiche interne dei loro sistemi neurali che si sintonizzano reciprocamente in tempo reale.

Gli autori della ricerca sottolineano come l’interazione tra specifiche tipologie di suoni e le dinamiche intrinseche di formazione di pattern all’interno del nostro cervello dia origine a quei modelli di percezione, azione e coordinamento che collettivamente esperiamo come musica. Questo approccio teorico si rivela particolarmente potente in quanto riesce a integrare sia gli elementi universali della musica, presenti in tutte le culture umane, sia le affascinanti variazioni che si riscontrano tra i diversi sistemi musicali del mondo.

Diventa quindi evidente che condividere la musica, in contesti tanto diversi come una grigliata informale in giardino, una festa animata o un viaggio in automobile con l’autoradio a tutto volume, rappresenta un’esperienza profondamente significativa per la nostra specie. In questi momenti di ascolto condiviso, i nostri cervelli si sincronizzano letteralmente, creando schemi neurali condivisi che trascendono le barriere generazionali e le differenze culturali. Quando ci ritroviamo, quasi senza pensarci, a canticchiare lo stesso ritornello o a battere il tempo all’unisono, stiamo vivendo una delle connessioni umane più semplici ma al contempo più potenti e primordiali.

Gli stessi autori riconoscono che l’applicazione dei principi dei sistemi dinamici al complesso campo delle neuroscienze cognitive della musica è ancora un’area di ricerca in evoluzione e in fase di sviluppo. Per consolidare ulteriormente questa promettente teoria, si rende necessaria la raccolta di ulteriori prove empiriche che permettano di confrontare direttamente le previsioni comportamentali e le correlazioni neurali su diverse scale temporali. Inoltre, futuri studi dovranno concentrarsi sulla distinzione tra la teoria della risonanza neurale e altri approcci teorici esistenti, come i modelli di codifica predittiva, al fine di delineare con maggiore precisione i meccanismi sottostanti alla nostra esperienza musicale.

Un’ulteriore direzione di ricerca cruciale sarà l’analisi di corpora musicali interculturali, guidata dalle previsioni dinamiche della NRT, e l’indagine sulle significative variazioni individuali che si riscontrano nella percezione musicale e nelle capacità esecutive. Solo attraverso un’indagine multidisciplinare e rigorosa sarà possibile svelare appieno la complessa e affascinante relazione tra il nostro cervello e il linguaggio universale della musica.

La ricerca è stata pubblicata su Nature Reviews Neuroscience.