I bambini con migliori capacità musicali possono beneficiare di un periodo di plasticità cerebrale più prolungato segno di una maggiore efficienza del cervello

La musica è stata creata per insegnarci la cosa più importante della vita: saper ascoltare.

(Anonimo)

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Studio dei bambini con migliori capacità ritmiche

Una nuova ricerca indica che i bambini con migliori capacità ritmiche tendono a mostrare un ritmo di sviluppo cerebrale più lento e prolungato in specifiche regioni associate al controllo motorio e alle emozioni. Questo ritmo di maturazione attenuato suggerisce che un ambiente arricchito, come quello che prevede l’impegno musicale, può estendere la finestra di plasticità neurale necessaria per l’apprendimento.

I risultati dimostrano che la relazione tra struttura cerebrale e abilità musicale è determinata non solo dalla genetica, ma anche da fattori ambientali come la pratica. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Brain Research.

Gli scienziati hanno stabilito che lo sviluppo del cervello umano segue un percorso complesso che varia significativamente da individuo a individuo. Lo strato esterno del cervello, noto come corteccia, generalmente aumenta di spessore durante la prima infanzia per poi assottigliarsi man mano che il bambino matura. Questo processo di assottigliamento è spesso segno di una maggiore efficienza del cervello, che elimina le connessioni inutilizzate.

Gli studi precedenti si sono spesso concentrati su ambienti svantaggiati, come quelli caratterizzati da uno status socioeconomico basso. In tali contesti, le avversità sono spesso collegate a uno sviluppo cerebrale accelerato, che può limitare il tempo a disposizione del cervello per adattarsi e apprendere.

Meno chiaro è invece il modo in cui ambienti stimolanti, come quelli che offrono una formazione musicale, influenzano questi percorsi di sviluppo. L’esecuzione musicale è un’attività impegnativa che richiede l’integrazione simultanea di pianificazione motoria, elaborazione uditiva e coinvolgimento emotivo.

Gli autori di questo studio hanno cercato di determinare se le abilità musicali siano correlate alla velocità di maturazione del cervello e di chiarire in che misura tale relazione sia determinata dalle predisposizioni genetiche rispetto alle esperienze ambientali.

“Il divario di conoscenze era duplice. Innanzitutto, questo studio si distingue per aver indagato lo sviluppo cerebrale in un campione tipico di bambini non musicisti che differiscono per esposizione strumentale e durata della pratica, utilizzando un disegno gemellare per distinguere le influenze genetiche da quelle ambientali. Nonostante abbiamo studiato un campione con esperienze musicali diverse piuttosto che un gruppo di musicisti altamente qualificati, abbiamo osservato effetti misurabili sullo sviluppo cerebrale”, ha spiegato Lina van Drunen, ricercatrice post-dottorato presso l’Università Erasmus di Rotterdam.

“In secondo luogo, la ricerca sui periodi sensibili ha posto l’accento principalmente sulle esperienze negative che accelerano la maturazione cerebrale e riducono il potenziale di apprendimento a lungo termine. Al contrario, il nostro studio ha esaminato l’arricchimento ambientale positivo, come la formazione strumentale, durante queste finestre di sviluppo, un argomento che rimane relativamente poco studiato”.

Il team di ricerca ha utilizzato i dati del Leiden Consortium on Individual Development, un ampio progetto longitudinale con sede nei Paesi Bassi. Lo studio ha seguito coppie di gemelli dello stesso sesso per consentire l’analisi dei contributi genetici e ambientali. Il campione finale per l’analisi di imaging cerebrale includeva dati raccolti quando i bambini avevano circa 7-9 anni, 9-11 anni e 11-14 anni.

In totale, 418 partecipanti hanno fornito dati al primo momento di rilevamento, mentre 367 e 228 hanno partecipato alle successive fasi di risonanza magnetica. I ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica per mappare i cambiamenti nella struttura cerebrale nel tempo, misurando in particolare lo spessore corticale, la superficie e il volume delle regioni subcorticali.

Quando i partecipanti avevano un’età compresa tra gli 11 e i 13 anni, hanno completato una valutazione comportamentale per misurare la loro attitudine musicale. I ricercatori hanno utilizzato un compito di sincronizzazione sensomotoria, che è un metodo standard per valutare la capacità ritmica.

Durante questo compito, i bambini hanno battuto il dito su un pad percussivo seguendo il ritmo di una battuta uditiva. Il test comprendeva varie condizioni di difficoltà crescente, come battere il tempo seguendo un semplice metronomo e battere il tempo seguendo canzoni pop di diversa complessità ritmica.

La stabilità e l’accuratezza del battito sono state utilizzate come indicatori delle capacità musicali del bambino. Inoltre, i genitori hanno fornito informazioni relative alla storia delle lezioni di musica dei propri figli e al numero di anni dedicati alla pratica di uno strumento musicale.

“Ciò che mi ha colpito di più sono state le notevoli differenze individuali nell’accuratezza dei bambini nel battere il tempo quando si sincronizzavano con il ritmo delle canzoni”, ha affermato van Drunen. “Queste variazioni sottolineano che esiste un margine significativo di crescita nei giovani: le lezioni di musica non sono semplicemente un’attività extracurricolare, ma un’opportunità che, oltre a rafforzare le capacità motorie, il senso del tempo, il linguaggio, le emozioni e la coordinazione, può anche favorire lo sviluppo neurale”.

I ricercatori hanno scoperto che i bambini che dimostravano prestazioni ritmiche superiori mostravano modelli distinti di sviluppo cerebrale in circa il 27% delle regioni cerebrali esaminate. Per la maggior parte di queste regioni, un’elevata abilità musicale era associata a uno sviluppo attenuato, o più lento.

In particolare, i bambini che erano più bravi a seguire il ritmo mostravano un tasso più lento di assottigliamento corticale nella pars orbitalis e nella pars triangularis. Queste regioni si trovano nel giro frontale inferiore e sono note per essere coinvolte nella pianificazione dei movimenti e nell’elaborazione delle gerarchie strutturali, come quelle che si trovano nella musica e nel linguaggio.

Un modello simile di sviluppo attenuato è stato osservato nel volume del cervelletto e dell’amigdala. Il cervelletto è fondamentale per la sincronizzazione e la coordinazione, mentre l’amigdala elabora i contenuti emotivi. Gli autori ipotizzano che questo tasso di maturazione più lento preservi la plasticità neurale, mantenendo effettivamente aperta più a lungo la finestra di apprendimento per consentire il perfezionamento di complesse abilità sensomotorie ed emotive.

“I bambini hanno completato un compito di battito a tempo (metronomo e musica) e la loro precisione ritmica è servita come un solido indicatore delle loro capacità musicali”, ha detto van Drunen a PsyPost. “Inoltre, abbiamo chiesto ai genitori di raccontarci la loro esperienza musicale. I bambini che erano più bravi a seguire il ritmo avevano uno sviluppo cerebrale più lento (attenuato) in alcune parti del cervello che controllano il movimento, la coordinazione e il coinvolgimento emotivo con la musica. Tuttavia, più lento non significa peggiore per lo sviluppo: ipotizziamo che questi bambini abbiano probabilmente finestre di plasticità più lunghe e più tempo per adattarsi, imparare e affinare le loro abilità”.

Sebbene la tendenza dominante fosse quella di uno sviluppo più lento, lo studio ha anche identificato due regioni cerebrali specifiche in cui una migliore performance ritmica corrispondeva a uno sviluppo accelerato. Il giro fusiforme e il giro postcentrale hanno mostrato riduzioni più rapide dello spessore corticale e della superficie nei bambini con un’elevata accuratezza ritmica. Il giro fusiforme è spesso collegato al riconoscimento dell’armonia e della notazione visiva, mentre il giro postcentrale integra le informazioni sensoriali e motorie.

I ricercatori suggeriscono che la rapida maturazione in queste specifiche aree di elaborazione sensoriale potrebbe favorire la capacità di decodificare rapidamente e rispondere a stimoli ritmici complessi. Questo contrasto indica che l’impegno musicale non rallenta o accelera in modo uniforme l’intero cervello, ma piuttosto modula lo sviluppo in modo specifico per ciascuna regione al fine di ottimizzare le prestazioni.

“Due regioni cerebrali hanno mostrato effetti opposti”, ha affermato van Drunen. “Le aree che aiutano a decodificare il ritmo e la coordinazione dei movimenti hanno mostrato uno sviluppo cerebrale più rapido in relazione a migliori prestazioni ritmiche. Di conseguenza, la maggior parte delle parti cerebrali coinvolte nella musica hanno rallentato, mentre alcune hanno accelerato, il tutto per migliorare le prestazioni musicali”.

Una componente fondamentale di questo studio è stato l’uso della modellizzazione gemellare per stimare l’ereditabilità. Confrontando la somiglianza dei tratti tra gemelli monozigoti, che condividono il 100% dei loro geni, e gemelli dizigoti, che ne condividono circa il 50%, i ricercatori hanno potuto calcolare l’influenza relativa della natura e dell’ambiente.

I risultati della modellizzazione hanno indicato che l’associazione tra lo sviluppo cerebrale e le capacità ritmiche non è determinata esclusivamente dalla genetica. L’analisi ha dimostrato che i fattori ambientali condivisi e le esperienze individuali uniche rappresentano una parte significativa della varianza.

Ad esempio, nella pars orbitalis, i fattori ambientali condivisi spiegavano circa il 13% della relazione tra i cambiamenti cerebrali e l’abilità ritmica, mentre i fattori ambientali unici spiegavano il resto. Ciò suggerisce che, sebbene il potenziale genetico abbia un ruolo importante, anche l’interazione attiva con l’ambiente, come la pratica di uno strumento musicale, contribuisce in modo significativo ai cambiamenti cerebrali osservati.

Come in ogni ricerca, esistono dei limiti. I ricercatori si sono basati su dati MRI raccolti in tre momenti diversi, che forniscono una visione generale delle traiettorie di sviluppo ma potrebbero non cogliere i modelli di crescita più sottili e non lineari che si verificano negli anni tra una scansione e l’altra. Il campione era composto principalmente da non musicisti o musicisti dilettanti piuttosto che da professionisti intensivi, il che significa che gli effetti potrebbero essere più pronunciati nei bambini che seguono un rigoroso addestramento musicale.

I piani di ricerca futuri prevedono l’ampliamento di questa linea di indagine per esaminare risultati sociali più ampi. Gli autori intendono indagare se la formazione musicale e le abilità legate a questi modelli di sviluppo cerebrale siano correlate anche a comportamenti prosociali, come l’empatia e la capacità di assumere prospettive diverse. Comprendendo come gli ambienti arricchiti modellano il cervello in fase di sviluppo, gli scienziati sperano di scoprire meccanismi che potrebbero fornire informazioni utili per strategie educative e terapie per lo sviluppo cognitivo ed emotivo.

“L’educazione artistica, in particolare quella musicale, è spesso considerata influente sullo sviluppo oltre le abilità strumentali”, ha spiegato van Drunen. “Sebbene la maggior parte delle ricerche si sia concentrata sui risultati cognitivi accademici, le abilità sociali più ampie sono altrettanto importanti. Il progetto di follow-up preregistrato (#220,243 | AsPredicted) esaminerà se la formazione e le abilità musicali siano correlate al comportamento prosociale, all’empatia e alla capacità di assumere prospettive diverse”.

Eric W Dolan

Fonte: doi.org

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