Este cantante y su experimento con la audiencia dejó atónitos a neurólogos y músicos por igual

Un grupo de neurólogos fue a ver esta conferencia. Tampoco tú vas a creer lo que vas a ver, y vas a desear que haya más música y de mayor calidad en tu casa.

Este famoso cantante participó en una conferencia que trataba la importancia de la música y el cerebro. Para demostrar como el cerebro humano es capaz de rápidamente asimilar la escala pentatónica, hizo un espontáneo ejercicio con la audiencia que dejo atónito a los neurólogos que eran parte de panel.

Verdaderamente el cerebro humano no tiene límites y, por ende, ninguno de nosotros tampoco. Cuando le inculcamos la música a nuestros hijos desde pequeños, los efectos positivos que tiene en la formación de su cerebro son inmensurables. lee el siguiente artículo si quieres tener contacto con propuestas musicales de calidad para nuestros hijos

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La respuesta del cerebro a la música es universal

Científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford (EE UU) han demostrado que el cerebro de todos los seres humanos se activa exactamente del mismo modo cuando escuchamos una pieza de música clásica, independientemente de las experiencias previas y las preferencias musicales individuales. En concreto, los experimentos revelan que oír una melodía por primera vez pone en acción a estructuras implicadas en la planificación del movimiento, la memoria y la atención.

Para asegurarse de que los efectos se debían a la música y no al lenguaje, los investigadores, coordinados por el psiquiatra Vinod Menon, eligieron música sin letra y excluyeron todas aquellas melodías que algún participante ya había oído previamente, para eliminar los efectos de la «familiaridad» de una canción. Finalmente, en sus experimentos trabajaron con piezas de compositor inglés William Boyce, del siglo XVIII, apodado el «Bach inglés». Observando los cerebros de los voluntarios durante más de nueve minutos, y comparando el efecto de escuchar música con el efecto de estímulos «pseudomusicales» (por ejemplo, sonidos sin ritmo o sin armonía), hallaron una amplia red de estructuras cerebrales cuyos niveles de actividad subían y bajaban con un patrón sorprendentemente similar entre los participantes del estudio mientras oían la música.

Tanto el cerebro medio y el tálamo como la corteza frontoparietal, que se ocupa de funciones superiores como la atención y la memoria de trabajo, sincronizaban con bastante precisión su actividad entre unos sujetos y otros, aunque la respuesta solo se observaba en el hemisferio derecho, en zonas que procesan estímulos no lingüísticos. Dicho de otro modo, el estudio corrobora que la música podría considerarse un lenguaje universal.

Por otra parte, la intensa activación de centros de planificación de movimientos durante el experimento indica que el cerebro responde de forma natural a los estímulos musicales con palmadas, pasos de baile o movimientos de cabeza. Incluso adaptando nuestros pasos al ritmo de la música.

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Todo el cerebro está dedicado a la música

El argentino Robert Zatorre es cofundador del laboratorio de investigación Brain, Music and Sound (BRAMS) en Canadá y uno de los mayores expertos mundiales sobre cómo el cerebro procesa la música y produce emociones. De joven quería ser organista pero se dio cuenta que sería mejor científico. La canción del verano no le llama mucho la atención.

Por qué hacemos música?

No tenemos la respuesta. Pero junto con el lenguaje, es una seña de identidad de todo ser humano.

¿Y es exclusiva de los seres humanos?

Totalmente. Hay algunos especialistas que hablan de música para referirse al canto de los pájaros, pero yo creo que no es lo mismo. La canción de las aves tiene como función la defensa del territorio y, que yo sepa, nadie se pone música en su casa con el objetivo de ahuyentar al vecino. Además, desde un punto de vista neurológico, el cerebro de los pájaros y el de los mamíferos no tiene nada que ver. Ni siquiera el cerebro de animales más cercanos a nosotros, como el chimpancé, tiene ninguna función musical.

¿Qué funciones tiene?

Muchas y muy valiosas. Para empezar es universal. No existe ni ha existido cultura humana que no tenga música. Pensemos en bodas, fiestas, entierros… Es impensable que exista un rito social o un momento importante en la vida sin música. Su función principal es la de cohesión social ya que a través de ella el grupo se siente unido en un acto o en un estado de ánimo, como pasa con los himnos nacionales y de fútbol. Otra función no menos importante es la del vínculo emotivo que crea entre la madre y el hijo. La música modula el estado de ánimo de un bebé ya que este responde muy temprano a ritmos y armonías.

¿Así como el lenguaje tiene áreas especializadas en el cerebro, la música también?

No me gusta hablar de zonas especializadas porque creo que todo el cerebro está dedicado a la música. Pero sí hay algunas. Por ejemplo, con técnicas de neuroimagen hemos observado neuronas en la corteza auditiva que responden a la altura tonal. Los pacientes con lesiones en esta región tienen ‘amusia’, se dan cuenta del volumen y la duración de una nota, pero no del tono. No reconocen las canciones y no saben por qué a la gente le gusta tanto la música.

«La mente predice la nota que viene y evalúa si es la esperada, entonces hay dos ‘disparos’ de dopamina, la molécula del placer: el primero, durante la tensión de un acorde, y el segundo en su resolución»
¿Alguna región ‘musical’ más?

En paralelo con la zona de Broca, relacionada con el lenguaje, existe una región frontal que es muy importante para unir los sonidos en el tiempo. Para entender una canción es necesario un circuito que establezca relaciones entre las distintas notas. El cerebro trabaja con la música igual que con el lenguaje. Los sonidos individuales no representan nada, pero sí la relación entre ellos: las notas forman acordes, que forman melodías, que forman temas…

En lenguaje tenemos estructuras comunes en todos los idiomas. ¿Pasa lo mismo en la música?

Existe la sintaxis musical. En lenguaje hablamos de probabilidades en el sentido de que uno puede predecir de antemano cuál va a ser la siguiente palabra de una serie. Por ejemplo, si yo digo «Tengo mucha sed y me gustaría una copa de…», existen varias opciones para completar la frase, pero la palabra «perro» no está entre ellas. En música pasa lo mismo. Si yo toco cuatro acordes, el quinto no puede ser cualquiera. Depende del que yo elija, tú me dirás sin dudar: «Te has equivocado». Esto sucede en todas las culturas, pero es específico de cada una de ellas, ya que la sintaxis es particular de cada sistema musical.

En su último estudio usted afirma que cuando escuchamos música estamos continuamente creando expectativas. Y que si estas se materializan, nos produce placer.

La investigación de mi grupo se centra en las emociones musicales. Nuestra mente está continuamente haciendo predicciones de la nota que viene y evaluando si se corresponde o no a lo esperado. Hemos descubierto que estas dos fases se relacionan con dos ‘disparos’ de dopamina, la molécula del placer, en distintas zonas del cerebro. El primero sucede durante la tensión de un acorde, y el segundo en su resolución, que es cuando llega el placer.

¿Además de provocar placer, la música tiene alguna aplicación como terapia?

Sí y además hay mucho interés en este tema. Por ejemplo en pacientes con afasia, que tienen problemas para hablar a causa de una lesión cerebral. Se ha demostrado que cantando les salen las palabras que no les salen hablando. También se aplica a enfermos de Parkinson, a quienes les cuesta mucho empezar y continuar una acción, como por ejemplo caminar. Una estrategia muy fácil para ayudarlos es ponerles música con mucho ritmo y esto les facilita enormemente el movimiento.

«El cerebro trabaja con la música igual que con el lenguaje y existe una sintaxis musical particular para cada cultura»
¿Y a qué es debida esta mejora?

El sistema motor y el auditivo tienen una conexión muy particular, por eso el baile va de la mano de la música en todas las culturas. También los soldados marchan con más facilidad siguiendo un ritmo. Esta conexión no existe entre el sistema motor y la visión. Si miras el péndulo de un reloj no te pones a moverte de lado a lado sin querer, pero cuando escuchas música tu cuerpo reacciona de manera inevitable.

¿La conexión entre el sistema motor y el auditivo es la responsable de que podamos tocar instrumentos?

Los dos sistemas han de estar finamente sintonizados para poder hacerlo. Lo maravilloso es que para llegar a este nivel se producen cambios tanto en la función como en la anatomía del cerebro: se crean nuevas conexiones neuronales. Esta habilidad del sistema nervioso de cambiar su estructura según las necesidades la llamamos plasticidad cerebral. Ya lo predijo Ramón y Cajal en 1908 sin ninguna prueba, pero ahora lo podemos medir y observar sin cortarle la cabeza a nadie. Sabemos que un músico tiene ciertas regiones del cerebro más desarrolladas de lo normal.

¿Es cierto que los ciegos oyen mejor?

Algunos sí que tienen las funciones musicales y de percepción del sonido en el espacio más desarrolladas. Es un ejemplo increíble de plasticidad porque en estos individuos hay una reorganización cerebral masiva y la región dedicada a la vista se dedica a procesar el sonido. Esta región visual que no recibe ningún estímulo, en vez de atrofiarse o morir, se reaprovecha para nuevas funciones.

¿Esto puede tener repercusión terapéutica?

Ahora estamos estudiando cómo, dónde y por qué ocurre esto. Si podemos comprenderlo en los ciegos, tal vez lo podamos aplicar a pacientes con otros trastornos neurológicos. Quizás en 10 ó 20 años podamos reentrenar regiones averiadas y hacer que retomen su función.

El argentino Robert Zatorre es cofundador del laboratorio de investigación Brain, Music and Sound(BRAMS) en Canadá y uno de los mayores expertos mundiales sobre cómo el cerebro procesa la música y produce emociones. De joven quería ser organista pero se dio cuenta que sería mejor científico. La canción del verano no le llama mucho la atención.

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Redes cognitivas (entrevista a Joaquin Fuster)

El lóbulo frontal del cerebro es el motor del organismo. Los animales, seres «animados», disponen de un sistema nervioso tanto más desarrollado cuanto más y más complejos movimientos han de hacer para huir de los peligros o aprovechar las oportunidades que les brinda el medio. Muchas de estos peligros y oportunidades están relacionados con la conducta trófica, propia y ajena. El animal debe evitar ser cazado por sus depredadores e intentar a su vez obtener su alimento, sea este también animal o vegetal. Para ello tiene que percibir lo mejor posible su entorno, detectar aquello que es representativo para su supervivencia, por ser favorable o contrario a la misma, y desplazarse en uno u otro sentido en busca de los recursos o la seguridad física.

El cerebro humano tiene un lóbulo frontal especialmente prominente. En él ubican los neurocientíficos las facultades más elevadas de nuestra especie, tales como la empatía, gran parte de la capacidad lingüística o el juicio.

Con él somos capaces asimismo de mantener la atención y memorizar a corto plazo. Esto nos permite, entre otras cosas, realizar cálculos, tomar decisiones, y no perder el hilo de acontecimientos significativos (tanto más significado hay cuanto más largo y grueso es este hilo, así como el neuronal). Probablemente todos los animales encadenan de alguna manera el pasado con el futuro, pero nosotros creamos un cuadro coherente y somos evocadores, previsores e intencionales, creadores y contadores de relatos autobiográficos y colectivos, de historias y de cultura, con un lóbulo frontal siempre protagonista activo.
l catalán Joaquín Fuster, Profesor en la Ucla, ha estudiado, a lo largo de su dilatada y productiva carrera neurocientífica, el cerebro humano en su conjunto, pero ha puesto especial énfasis en el lóbulo frontal y, dentro de este, en cómo formamos y mantenemos la memoria a corto plazo.

Desde la perspectiva privilegiada que le otorgan sus conocimientos de científico del cerebro ha podido comprobar la forma en la que ese órgano crea, a partir de las entradas sensoriales y los procesos internos propios y del organismo en su conjunto -informados por hormonas o neuronas- respuestas conductuales complejas. No considera que exista otro órgano dentro de nuestro cráneo que el mismo cerebro, cosas tales como un órgano para el lenguaje, o en general módulos de gran especificidad. El cerebro es un órgano que trabaja como un todo gracias a su característica esencial, que es su reticularidad. La gran red neural, que incluye neuronas y glía, tiene numerosas redes locales, pero todas y cada una de ellas se integran en la red global, que es un todo coherente que compone e interpreta una sinfonía de percepciones y movimientos cuya dirección recae principalmente sobre el lóbulo frontal, en su calidad de lóbulo del movimiento, que va –a la cabeza, al frente.
El Profesor Fuster ha tenido la amabilidad de responder las preguntas que le preparamos Aníbal, de Sapere Audere (2,5,7) y un servidor (el resto). Nos ha proporcionado, asimismo, las siguientes referencias bibliográficas sobre los asuntos tratados en la entrevista:

Cortex and Mind: Unifying Cognition. Oxford, 2003.

The Prefrontal Cortex, 4th Edition. Academic Press (Elsevier) , 2008.

Cortex and Memory: Emergence of a New Paradigm. Journal of Cognitive Neuroscience. November 2009.

1.-¿Dónde diría que reside la consciencia, dónde el yo?

La consciencia no reside en ninguna parte. Es un fenómeno (por definición, epifenómeno por inferencia) de la actividad de la corteza por encima de ciertos niveles, bien sea en el simple estado de vigilia relajada o en el ejercicio de cualquiera de las funciones cognitivas: atención, percepción, memoria, lenguaje o inteligencia.

El yo es la totalidad del cerebro, mayormente la corteza cerebral.

2.- En su trabajo experimental en neurofisiología de la cognición usted ha revelado la existencia de células de «memoria» en la corteza prefrontal. ¿Que implicaciones tienen estos hallazgos para comprender la memoria? ¿Está la memoria distribuida en varias zonas del cerebro según el tipo o se localiza en alguna zona anatómica de forma específica?

La memoria consiste en un conjunto de redes neuronales corticales (o «cógnitos») ampliamente distribuidas, interactivas y solapadas, las cuales se han formado por asociación en el curso de la experiencia vital. La memoria individual se adquiere por encima y a partir de la memoria «filética» o memoria de la especie. Esta no es más que la estructura anatómica de sistemas sensoriales y motores primarios al nacer, los cuales se han formado durante la noche de la evolución para adaptar el organismo a su medio ambiente. A partir de las áreas sensoriales y motoras primarias de la corteza, y siguiendo gradientes filéticos, ontogenéticos y conectivos, las redes de memoria individuales se van formando en la corteza asociativa por la potenciación sináptica de asambleas neuronales simultáneamente activas. Esto ocurre de acuerdo con los principios enunciados por Hebb u otros principios semejantes, como es el de la «convergencia sincrónica»: Fired together, wired together.

El código de la memoria y del conocimiento es un código relacional. Una memoria u objeto de conocimiento se define única y específicamente por las relaciones (i.e., conexiones) entre células o asambleas de células que han sido simultáneamente activadas en la experiencia. Como sea que las células unidas pueden estar dispersas en múltiples lugares de la corteza, las redes están ampliamente distribuidas y solapadas entre sí. Además, como sea que las combinaciones posibles entre los diez o veinte mil millones de neuronas corticales son prácticamente infinitas, se deduce que son prácticamente infinitos los posibles recuerdos y objetos de conocimiento. También se deduce que una neurona o grupo de neuronas, prácticamente en cualquier lugar de la corteza, puede formar parte de muchos recuerdos y objetos de conocimiento. Esto no quiere decir que todo esté en todas partes. Hay zonas corticales que, sin ser «especializadas» , contienen especial densidad de ciertos nodos de redes representativas de ciertas categorías de memoria y conocimiento: visual, auditiva, espacial, táctil, ejecutiva, semántica, etc., etc.

La corteza prefrontal alberga las redes representativas de memorias y conocimientos de acción, a saber, los «cógnitos ejecutivos». Además participa activamente en la ejecución de esos cógnitos, algunos de los cuales consisten de acciones futuras, todavía por realizar. De ahí la importancia de esta corteza en la representación y ejecución de planes. Trastornos del planeamiento son consecuencia casi constante de las lesiones frontales extensas, bien sea por enfermedad o por trauma.

En el curso de la ejecución de un determinado plan de acción hacia un objetivo, hay siempre discontinuidades temporales entre los elementos de percepción y acción del plan. Para cubrir esas discontinuidades, el cerebro (el «yo») dispone de una función mnemónica que se denomina «memoria operativa» o «memoria de trabajo».

Esta no es más que la memorización de un estímulo o evento reciente para una acción próxima o inminente. Es este elemento teleonómico, futuro, el que diferencia la memoria operativa de la simple memoria a corto plazo, la cual es memoria en estado de consolidación.

Ahora bien, el contenido de la memoria operativa, lo que memorizamos para el próximo futuro (estoy respondiendo a su siguiente pregunta), no es más que un cógnito más o menos nuevo, hecho de memoria a largo plazo recientemente puesta al día para una acción pendiente. Esa acción pendiente puede ser parte de un plan de acción o simplemente una respuesta al psicólogo que está poniendo a prueba nuestra memoria. Lo importante es que el contenido de la memoria operativa es una instanciación de contenido permanente. La analogía con la RAM del ordenador es atractiva pero falsa por varios motivos; el principal es que el código de la memoria cognitiva de la corteza es un código relacional, mientras que el código del ordenador es un código binario y digital.

En parte porque la corteza prefrontal alberga redes ejecutivas con objetivo y discontinuidades temporales, y en parte porque esta corteza es crítica para cubrir estas discontinuidades con memoria operativa, las primeras y más características «células de memoria» se descubrieron en corteza prefrontal (1971). Hoy sabemos, sin embargo, que para ejercer su papel en memoria operativa la corteza prefrontal requiere la cooperación de otras cortezas, como son la temporal y la parietal.

3.-¿Qué pasos sigue el cerebro al memorizar?

Al memorizar algo, el cerebro activa las redes corticales de memoria y conocimiento, los cógnitos. Cuales se activan y por cuanto tiempo depende del momento y circunstancias, del foco de la atención y de la memoria operativa, de la acción en perspectiva, etc.

4.-¿Qué es lo que falla en las enfermedades mentales?

Pueden fallar muchas cosas, dependiendo del tipo de enfermedad. Lo más probable, en términos muy generales, es que se hayan alterado adversamente los circuitos neuronales que gobiernan la cognición y el estado de ánimo. Esto puede tener raíces genéticas, metabólicas, nutritivas, emocionales, traumáticas, vasculares, etc. En casi todas las enfermedades mentales hay un trastorno de la transmisión sináptica entre células nerviosas.

5.- La tendencia general en la comunidad de las ciencias del cerebro es la de una neofrenología, localizar módulos específicos de procesamiento de la información en el cerebro, como por ejemplo la percepción del rostro en el girus fusiforme, la representación espacial en el lóbulo parietal… Usted defiende una postura mucho más distribuida de la organización cortical, ¿podría explicárnosla?

La he explicado un poco ya arriba. Lo principal es que la información está ampliamente distribuida en redes corticales interactivas y solapadas entre sí. Lo que sí ocurre, sin embargo, es que ciertas redes tienen ciertas regiones preferentes, pero no exclusivas, de distribución cortical.

6.-¿Cuán plástico es el cerebro?

El cerebro mantiene plasticidad desde el nacimiento hasta la muerte, aunque disminuye un tanto con la edad. Todo aprendizaje y toda adquisición de hábito o de memoria requieren un mínimo de plasticidad. En resumidas cuentas la plasticidad consiste en la habilitación de sinapsis. Después de lesión cerebral, hay generalmente capacidad para recuperar (re-habilitar) función. Por ejemplo, después de lesión cortical, áreas de la corteza pueden asumir las funciones de las áreas damnificadas. Este tipo de plasticidad es más factible en el niño que en el adulto.

7.-Si tuviéramos que utilizar una metáfora para describir la corteza prefrontal, ¿cuál sería?

El director de orquesta.

8.-¿Qué es para usted la inteligencia?

Es la capacidad de resolver conflictos y problemas nuevos por medio del conocimiento. En la corteza esto se basa en la formación de nuevos cógnitos sobre los viejos, y en la utilización de ambos.

9.-¿Cree que hay un lenguaje mentalés, que subyace al que hablamos?

Si. El mentalés es idéntico al hablado pero sin lengua (literalmente).

10.-¿En qué trabaja ahora? ¿Cuál es su mayor reto científico, cuál el misterio que desearía desvelar?

A nivel experimental estoy trabajando en el acoplamiento neuro-vascular en la cognición cortical, especialmente en la memorización. Esto tiene interés inmediato, por cuanto el uso de varias técnicas de imagen, como es la resonancia magnética funcional, se basan en la medición de cambios de flujo sanguíneo en función de la actividad neuronal de la corteza.

A nivel teórico, estoy trabajando sobre la neurobiología de la libertad. Como puede suponer, la corteza prefrontal tiene mucho que ver con ello.

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