I ricercatori hanno scoperto che la musica inizia a plasmare il nostro modo di muoverci già nel primo anno di vita.
Il loro studio, pubblicato in precedenza come preprint revisionato su eLife e ora presentato come versione definitiva, offre spunti su come il cervello in via di sviluppo trasformi gradualmente la musica in movimenti spontanei. Suggerisce che, sebbene il nostro cervello sia in grado di elaborare la musica fin dalla prima infanzia, i movimenti spontanei a ritmo di musica aumentano solo verso la fine del primo anno di vita, e la coordinazione di questi movimenti con il ritmo si sviluppa ancora più tardi. I redattori di eLife descrivono il lavoro come importante, con risultati convincenti che saranno di notevole interesse per i ricercatori che studiano l’elaborazione musicale e come la percezione si traduca in azione.
La musicalità – la nostra propensione a percepire, apprezzare e produrre musica – è sempre più riconosciuta come un aspetto fondamentale della natura umana. Al centro della musicalità c’è il nostro rapporto con la musica, che può essere suddiviso in due componenti dello sviluppo neurocognitivo: una componente sensoriale – la capacità di percepire e riconoscere la musica – e una componente motoria – la capacità di muoversi (a tempo) a ritmo di musica. Tuttavia, quando e come si sviluppa la musicalità durante l’infanzia rimane in gran parte sconosciuto.
“Questa mancanza di conoscenza è in parte dovuta al fatto che pochi o nessun studio ha esplorato contemporaneamente l’attività cerebrale e i movimenti spontanei in risposta alla musica”, spiega l’autrice principale Trinh Nguyen, ricercatrice affiliata presso il Laboratorio di Neuroscienze della Percezione e dell’Azione dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Roma e ricercatrice senior presso l’Università di Vienna. “Studiare sia la componente sensoriale che quella motoria della musicalità nei neonati ci permetterebbe di comprendere meglio come impariamo a trasformare la percezione della musica in movimento”.
Per colmare questa lacuna, Nguyen e colleghi hanno fatto ascoltare musica a dei neonati – 79 in totale, di tre, sei e dodici mesi – e hanno effettuato registrazioni EEG e misurazioni del movimento per comprendere, rispettivamente, le loro risposte neurali (uditive) e motorie. La musica includeva ritornelli strumentali di canzoni per bambini (indicati semplicemente come “musica”), versioni randomizzate delle stesse canzoni (“musica randomizzata”) e versioni a tonalità alta e bassa delle canzoni, poiché l’altezza del suono potrebbe svolgere un ruolo nel coinvolgimento uditivo-motorio nella prima infanzia.
Dalle registrazioni EEG dei neonati, il team ha estratto i potenziali evento-correlati (ERP) – una media delle risposte neurali dei neonati per individuare la tempistica precisa della risposta del cervello a ciascun tono della musica – e le risposte uditive allo stato stazionario (ASSR) – una misura di come il cervello risponde ai suoni continui.
Quando hanno confrontato i potenziali evento-correlati (ERP) evocati dalla “musica” con quelli evocati dalla “musica casuale”, hanno scoperto che tutti i gruppi di età presentavano una risposta uditiva amplificata alla “musica”, indicando che l’elaborazione musicale inizia precocemente nello sviluppo. Questo risultato è in linea con una delle loro ipotesi: che le risposte uditive sarebbero amplificate quando innescate dalla musica rispetto alla musica casuale. Ciò si basa sull’idea che la struttura musicale, che veniva alterata nella musica casuale, sia essenziale per attirare l’attenzione dei neonati verso eventi prevedibili.
I ricercatori hanno quindi stimato e confrontato i movimenti spontanei dei neonati in risposta ai diversi tipi di musica utilizzando un sistema automatizzato di tracciamento del movimento basato su video, in particolare un software open-source chiamato DeepLabCut. Applicando una tecnica di riduzione della dimensionalità chiamata analisi delle componenti principali, hanno categorizzato questi movimenti in 10 movimenti principali (PM), tra cui: dondolio avanti e indietro, oscillazione laterale, proto-battito di mani, calci alle gambe, dondolio su e giù, pedalata con le braccia, calci ai piedi, dimenamento di tutto il corpo, trascinamento dei piedi e pedalata con i piedi.
Una tecnica di modellazione dei dati ha evidenziato una significativa interazione tra il tipo di musica e la fascia d’età, mostrando che solo i bambini di 12 mesi presentavano una maggiore quantità di movimento in risposta alla “musica” rispetto alla “musica casuale” in tutti i PM. Quando il team ha esplorato ulteriormente questi movimenti, ha scoperto che questa risposta coinvolgeva principalmente movimenti della parte superiore del corpo e/o degli arti superiori, nello specifico dondolamento avanti e indietro, oscillazione laterale, proto-battito di mani, dondolamento su e giù e pedalata con le braccia.
Al contrario, i neonati di tre e sei mesi non hanno mostrato quantità di movimento significativamente diverse in risposta alla “musica” rispetto alla “musica casuale” in nessuno dei modelli di movimento. Questi risultati sono rimasti invariati in tutti i gruppi di età quando i ricercatori hanno confrontato i loro movimenti in risposta alle versioni ad alta e bassa frequenza della musica.
“Nel corso del primo anno di vita, i neonati sembrano muovere costantemente la parte inferiore del corpo, aumentando gradualmente la capacità di movimenti più complessi della parte superiore e di tutto il corpo da seduti, come abbiamo osservato nei bambini di 12 mesi- spiega Nguyen. -Riteniamo che questa crescente complessità sia legata alla graduale maturazione del flusso uditivo dorsale nel cervello, un percorso che in precedenza è stato indicato come cruciale per l’allineamento ritmico e la percezione del battito.”
In particolare, il team ha anche scoperto che non vi erano prove che i neonati di qualsiasi età coordinassero i loro movimenti a tempo con la musica. Ciò suggerisce un graduale perfezionamento del controllo motorio umano: il sistema sviluppa prima la capacità di controllare i singoli muscoli, mentre la capacità di movimenti più coordinati che coinvolgono tutto il corpo si sviluppa in un secondo momento.
“Abbiamo dimostrato che, proprio come la codifica uditiva della musica, il movimento a ritmo di musica emerge precocemente nello sviluppo. Ciò potrebbe riflettere una predisposizione biologica o una predisposizione che si sviluppa precocemente e che alla fine porta a comportamenti simili alla danza, sebbene queste risposte motorie rimangano sottosviluppate prima dei 12 mesi di età-, conclude l’autore senior Giacomo Novembre, ricercatore principale presso il Laboratorio di Neuroscienze della Percezione e dell’Azione dell’IIT. -Questo lavoro fornisce le prime indicazioni su come il cervello in via di sviluppo trasforma gradualmente la musica in movimenti spontanei. Ora sono necessarie ulteriori ricerche per estendere la nostra caratterizzazione del movimento guidato dalla musica oltre il primo anno di vita ed esplorare quello che rimane il suo misterioso significato funzionale”.
eLife: “Development of auditory and spontaneous movement responses to music over the first postnatal year”. DOI: 10.7554/eLife.107088.4
Antonio Caperna