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Fondamenti neuroscientifici della musicoterapia Enrico Granieri Sezione di Clinica Neurologica Dipartimento di Discipline Medico-Chirurgiche della Comunicazione e del Comportamento Università di Ferrara Ferrara Musicoterapia: premesse scientifiche e applicazioni in ambito neurologico Fondazione Salvatore Maugeri Pavia, 23 Marzo 2012
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Cervello e musica

Jul 21, 2015

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Page 1: Cervello e musica

Fondamenti neuroscientifici

della musicoterapia Enrico Granieri

Sezione di Clinica Neurologica Dipartimento di Discipline Medico-Chirurgiche della Comunicazione e del Comportamento

Università di Ferrara

Ferrara

Musicoterapia:

premesse scientifiche e

applicazioni in ambito neurologico

Fondazione Salvatore Maugeri

Pavia, 23 Marzo 2012

Page 2: Cervello e musica

Musica: espressione artistica particolarmente rappresentativa delle funzioni cognitive superiori.

Page 3: Cervello e musica

Cervello e Musica

• Musica: in generale carattere astratto, ma assoggettata a una serie di regole complesse,

• Richiede l’attività di molte parti del cervello e, con ogni evidenza, coinvolge sia il pensiero che i sentimenti.

• Altra caratteristica importante: il talento musicale ha una forte componente genetica.

Page 5: Cervello e musica

Hanno detto...

• …si, perché la ginnastica e la musica costituiscono il fondamento di ogni buona educazione. Mi pare infatti che un dio ha fatto dono agli uomini di queste due arti, a sostegno di due parti dell'anima, allo scopo di accordarle fra loro.

• PLATONE Repubblica

• III 411e-412a

• L'uomo che non ha musica dentro di sé e non è commosso dall'accordo di dolci suoni, è incline ai tradimenti, agli stratagemmi e ai profitti; i moti del suo spirito sono tristi come la notte, e i suoi effetti bui come l'Erebo: non fidatevi di un uomo simile.

• WILLIAM SHAKESPEARE Il Mercante di Venezia

Page 6: Cervello e musica

• La produzione e la

percezione musicale

sono una funzione

peculiare del cervello

umano.

• La musica non è solo

un’attività artistica, ma

un linguaggio per

comunicare, che evoca

e rinforza le emozioni.

Cervello e Musica

Page 7: Cervello e musica

MUSICA

e fondamenti di civiltà • Come il linguaggio, la musica è uno dei fondamenti di ogni

civiltà.

• Darwin: utilità della musica dal punta di vista evolutivo

dai canti di richiamo derivò poi il linguaggio.

• L’uomo costruì i primi strumenti musicali più di 50.000-

60.000 anni fa: strumenti a percussione, flauti fabbricati con

ossa.

• Jaak Panksepp, neuropsicologo studioso delle emozioni: la

musica deriva dalle grida emesse dai primi ominidi quando

qualcuno si allontanava dal gruppo.

Nel mondo degli animali queste grida servono a

conservare il contatto tra madre e figlio e

all’interno del gruppo sociale.

Page 8: Cervello e musica

Musica, sistema nervoso vegetativo,

gratificazione, piacere • Le reazioni del sistema vegetativo

suscitate dalla musica, avevano in origine

un preciso significato biologico: quando il

cucciolo sente la voce della madre, i suoi

peli si rizzano e lo riscaldano.

• Ognuno di noi ha potuto avere avuto

esperienza dei brividi di piacere suscitati

dalla musica;

- durante questa “sorta di orgasmo delle pelle” a

livello cerebrale si attiva il sistema deputato all’analisi

delle emozioni e alle gratificazioni proprio come

quando si prova eccitazione sessuale o si assumono

droghe.

Nessuna altro mezzo di comunicazione è in grado di

provocare reazioni emotive altrettanto forti.

La musica può essere legata a processi di

autogratificazione e ricerca del piacere.

SISTEMA LIMBICO E MESOLIMBICO

Page 9: Cervello e musica

La musica è uno stimolo uditivo articolato in maniera complessa.

Molti processi percettivi si svolgono contemporaneamente in diverse aree cerebrali.

Il cervello così elabora la musica in maniera gerarchica e distribuita.

Musica e cervello

Page 10: Cervello e musica

Giro di Heschl: area acustica

primaria e associativa

Page 11: Cervello e musica

Musica: psicologicamente olistica

• Problema fondamentale: la musica è

psicologicamente olistica nel senso che

coinvolge tutto il cervello in quanto le sue

differenti componenti sono verosimilmente

processate attraverso circuiti diversi.

• A livello cerebrale gli ascoltatori e gli stessi

musicisti hanno diverse risposte emotive

ed intellettive a diversi tipi di musica

Page 12: Cervello e musica

L’unico strumento di cui disponevano gli scienziati era l’osservazione dei pazienti cerebrolesi per qualsiasi causa.

Tuttavia già nel XIX secolo fu possibile identificare con buona precisione i luoghi della percezione del linguaggio.

Si capì sopratutto che nei destrimani è di solito l’emisfero sinistro a elaborare il linguaggio.

Dalla perdita di una capacità, per esempio quella di riconoscere una canzone, si deduceva che l’area della lesione era correlata alla relativa prestazione.

La ricerca di un centro cerebrale

per la musica risale al XIX secolo

Page 13: Cervello e musica

Dove e come il cervello elaborasse la musica rimase un mistero e i risultati erano del tutto contradditori.

Si poteva identificare un’unica

correlazione per ogni specifica

capacità; non si era in grado di

rilevare l’eventuale

coinvolgimento di altre regioni

cerebrali.

Per di più nelle settimane

successive ad una lesione

cerebrale, i pazienti osservati

si comportavano sempre in

maniera diversa:

Ricerca di un centro cerebrale

per la musica risale al XIX secolo

dopo la lesione il

cervello si riorganizza

e si adatta alle nuove

condizioni.

Page 14: Cervello e musica

Le variazioni individuali riscontrate

associando prestazioni musicali e aree

cerebrali apparivano molto più ampie di quelle

legate alla perdita dell’elaborazione del

linguaggio.

Da questi dati e dai dati relativi a pazienti

sottoposti ad intervento chirurgico per forme

di epilessia farmaco-resistenti e dagli studi di

risonanza magnetica funzionale (fMRI) sono

emersi risultati importanti.

Page 15: Cervello e musica

• Le capacità musicali possono venire a mancare sia che una

lesione interessi l’emisfero destro sia quello sinistro.

• Il problema si può rappresentare non solo se è danneggiata

l’area uditiva del lobo temporale, ma anche se sono colpiti il

lobo frontale e quello parietale.

• In linea di massima, partendo da una revisione della più

recente letteratura, si suppone che sia l’emisfero destro quello

che, in un primo momento riconosce/capta la melodia nel suo

complesso (le caratteristiche più complessive del tempo e della

linea melodica).

• È poi l’emisfero sinistro che esegue un analisi più precisa.

Page 16: Cervello e musica

MUSICA:

Attività cerebrale molto complessa

• Coinvolge il lobo

temporale destro,

indispensabile per

riconoscere ed eseguire

le melodie, e

il lobo temporale sinistro,

da cui dipendono

l’elaborazione del

linguaggio musicale, ma

anche la scrittura, la

composizione e

l’esecuzione della musica .

Page 17: Cervello e musica

Negli ascoltatori inesperti, l'ascolto della

musica attiva la parte destra del cervello,

quella più intuitiva (visibile in rosso).

Nei musicisti si attiva la parte più razionale,

cioè quella sinistra.

pet

Page 18: Cervello e musica

Come il ritmo agisce

su cuore e cervello

• Ascoltando musiche allegre o sentimentali, esaltanti o rilassanti si

verificano modifiche del sistema nervoso vegetativo che regola la pressione arteriosa, il ritmo cardiaco, la respirazione, la sudorazione e altre reazioni fisiologiche. (Sistema Nervoso Vegetativo)

• Brani musicali come i ballabili o le marce per orchestra provocano risposte soprattutto di tipo motorio: quei momenti che ci portano, quasi nostro malgrado, a segnare il tempo con il piede o con l'oscillazione delle spalle. (Sistema Motorio)

• Altri tipi di musica possono, invece, provocare soprattutto risposte respiratorie o cardiovascolari: il respiro rallenta e il cuore riduce la sua frequenza. (Sistema Nervoso Vegetativo)

• Poiché la musica è una forma di comunicazione strutturata, dotata di un suo linguaggio, gran parte della sua decodifica avviene nell'emisfero sinistro, preposto ai processi logici, mentre il destro ne coglie i processi emotivi (Sistema Cognitivo&Comportamentale)

Page 19: Cervello e musica

ANALISI ACUSTICA E RAPPRESENTAZIONE Tonalità, melodia, armonia, ritmo, dinamiche, timbro,

voce, lirica, equivalenza di ottave, equivalenza in

trasposizione, scale, chiavi, modi, metrica,

arrangiamenti, “mix”

CINETICA E CINESTETICA Battere i piedi, danzare, battere il tempo,

Performances strumentali e vocali,

Sincinesia, Sinestesia

PERCEZIONE VISIVA Espressione facciale, Linguaggio del

Corpo, Espressione nella danza, Lettura

della musica, Sinestesia

PERSONALITÀ & PREFERENZA Stile, Gusto, Cultura,

Generazione, Individualità

ASSOCIAZIONI con

POPOLI e EVENTI Feste, Matrimoni, Funerali, Storie personal i,

(Lobo Temporale Mediale)

EXPETANCY GENERATION,

VIOLATION, SATISFATION Ripetizione, ritrno, risoluzione, downbeats and offbeats,

cadenza, key change, appoggiatura,

tempo change

CONCOMITANTI

EMOZIONALI e VISCERALI

Eccitamento,

Frequenza cardiaca,

Tono vascolare, Endorfine,

Ormoni, “pelle d’oca”,

brividi, …..

(Lobo Temporale Mediale,

Cervello Limbico,

Tronco Encefalico,

Ipotalamo)

Corteccia Uditiva

Page 20: Cervello e musica

MUSICA, MOVIMENTO e EMOZIONE

• Un musicista proverà emozione mentre suona e a sua volta la comunicherà all’audience.

• Un ascoltatore proverà emozione in relazione alla musica stessa e all’esecuzione del musicista stesso.

• La musica induce sentimenti, reazioni del sistema vegetativo, variazioni del ritmo cardiaco e del respiro, ma anche motivazioni al movimento.

• • Le emozioni indotte dalla musica

attivano i circuiti di compenso e gratificanti (reward) motivazionali, gli emisferi cerebrali, il mesencefalo e le regioni orbito-frontali e l’amigdala: L’amigdala attribuisce il significato emozionale degli stimoli

• Ancora pochi studi al riguardo

Page 21: Cervello e musica

Percezione della musica

• Studi su casi singoli indicano che il

riconoscimento delle emozioni veicolate

dalla musica coinvolge alcuni meccanismi

cerebrali indipendenti da quelli deputati al

riconoscimento delle dissonanze.

• L’addestramento musicale sembra

aumentare le dimensioni e la responsività

della corteccia uditiva primaria..

Page 22: Cervello e musica

PROMOZIONE DI ATTIVITA’

MOTORIA IN NEUROLOGIA

UTILIZZANDO STIMOLI MUSICALI • Clinica Neurologica di Ferrara

impegnata nella formazione di

studenti e degli specialisti e

Dottori di Ricerca in

Scienze Motorie della

Facoltà di Medicina.

• Insieme ai neurologi

promuove studi e servizio per

le persone affette da malattie

croniche del Sistema

Nervoso.

Page 23: Cervello e musica

Allenare il paziente con morbo di Parkinson

a sviluppare l’iniziativa motoria Risposta dei pazienti al movimento non indotto: si “sfrutta” la

stimolazione uditiva-motoria in un contesto di movimenti

guidati dall’esterno, esercizi prestabiliti dalla facilitazione

Joel et al.( 2003)

Page 24: Cervello e musica

ATTIVITA’ MOTORIA PROPOSTA

Il ruolo della musica • stimolo emotivo

• compensare il deficit di ritmo interno

• attivazione del sistema limbico

• rendere possibili attività giocose

• definire intensità e durata delle attività

Page 25: Cervello e musica

ATTIVITA’ MOTORIA PROPOSTA Riscaldamento

Page 26: Cervello e musica

ATTIVITA’ MOTORIA PROPOSTA Pulizia del movimento

Page 27: Cervello e musica

ATTIVITA’ MOTORIA PROPOSTA Coreografie

Page 28: Cervello e musica

PROPOSTA ATTIVITA’ MOTORIA

IN CASA PROTETTA , decadimento cognitivo

Page 29: Cervello e musica

Problemi generali e specifici

• Limite nelle competenze dei ricercatori

• Limiti sull’approccio neuropsicologico ai problemi

• Molto rara la competenza musicale di ricercatori, neurologi, neurofisiologi, neuropsicologici (con mio grande dispiacere non sono esperto di musica dovendomi limitare a fruirne aspecificamente)

Difficile individuare il livello di competenze musicali delle persone studiate nella pratica clinica e in neuropsicologia cognitiva e comportamentale:

Difficile, forse impossibile, creare una “distribuzione normale” per quanto attiene ogni aspetto legato all’esperienza musicale di una persona.

Il rapporto del singolo con la musica è individuale: la comparazione tra campione e controllo sarà aleatoria e scarsamente interpretabile.

Page 30: Cervello e musica

Problemi generali e specifici

• Apprezzare Mozart anziché Verdi mi rende differente da chi ama i Beatles o Fabrizio De Andrè o Raul Casadei o i Cugini di Campagna o le ballate popolari o la Tecno-Music o il Rap?

• Pur canticchiando di tanto in tanto, ma incapace di leggere le note musicali con diversi problemi nel distinguere tra melodia, ritmo o fraseggio, potrò diventare oggetto di studio nella malaugurata eventualità di un accidente cerebrale?

• Che dire del musicista che ha la fortuna di saper suonare un uno strumento? Il pianoforte produce a livello cerebrale gli stessi effetti del violoncello o del corno o della batteria?

Page 31: Cervello e musica

Problemi generali e specifici

• Il compositore è paragonabile al grande tenore o al direttore d’orchestra o al batterista?

• Quali effetti producono i cori di montagna o il coro gregoriano sul cervello dei cantanti e degli ascoltatori?

• Fiati e percussioni non entrano quasi mai nelle valutazioni cognitive sugli effetti specifici degli strumenti, tanto meno i sintetizzatori.

Page 32: Cervello e musica

Musica: auditory cheesecake • Per il neuroscienziato Steven Pinker la musica, per il

cervello, è «poca cosa», è un «auditory cheesecake», solo

una ghiottoneria: i soggetti perfettamente stonati vivono una

vita normale.

Mentre le scimmie non hanno avversione per gli accordi

dissonanti o per suoni sgradevoli – le unghie su una

lavagna o il metallo sopra un vetro – e preferiscono i ritmi

lenti, di più il silenzio.

Ghiottoneria, fronzolo, dolcetto per l’orecchio, ma da Darwin a

John Blacking (1973, Com’è musicale l’uomo?, per cui la musica è

«qualcosa che risiede nel corpo e attende di essere espresso e

sviluppato») c’è questo: sono rare (o nessuna) le cose del

nostro cervello che appaiono superflue o di mero

divertimento, incluso il divertimento stesso.

Page 33: Cervello e musica

Ricerche sperimentali

• Dominanza dell’orecchio destro-emisfero sinistro per i messaggi verbali,

• Dominanza dell’orecchio sinistro-emisfero destro per i messaggi melodici.

Page 34: Cervello e musica

Concetto di network specie in

presenza di compiti complessi.

Page 35: Cervello e musica

PERCEZIONE DELLA MUSICA • Forma speciale di percezione

uditiva.

• Musica: suoni di varie tonalità e

timbri, eseguiti in particolari

sequenze con un ritmo sottostante.

La percezione della musica

richiede

- il riconoscimento di

sequenze di note,

- la loro aderenza alle

regole che governano le

tonalità permesse,

- la combinazione

armonica delle note e

- la struttura ritmica.

Page 36: Cervello e musica

PERCEZIONE DELLA MUSICA

Consonanza e Dissonanza

Determinate combinazioni di note

musicali suonate simultaneamente

sono percepite come consonanti o

dissonanti, piacevoli o spiacevoli.

Consonanza (dal latino consonare,

"suonare insieme"): in genere un

insieme di suoni eseguiti

simultaneamente e tali che l'effetto

complessivo risulti morbido e

gradevole;

Dissonanza, all'opposto, un agglomerato

di suoni dall'effetto aspro e stridente.

• In realtà si definisce consonante un intervallo caratterizzato da

"stasi armonica"(non ha bisogno di risolvere su un ulteriore

intervallo), dissonante quell'intervallo che, all'orecchio, dà

l'impressione di "movimento armonico", di dovere cioè risolvere su

un intervallo consonante.

Page 37: Cervello e musica

PERCEZIONE DELLA MUSICA Nel linguaggio tecnico della teoria musicale,

e in particolare dell'armonia,

Consonanza e Dissonanza hanno

significati ben precisi:

contrapposizione tra consonanza e

dissonanza, e principio della tonalità,

rappresentano la base della teoria

armonica occidentale.

Gli intervalli tra le note delle scale musicali

seguono regole specifiche, che possono

variare nella musica di differenti culture.

Nella musica occidentale, le melodie

suonate utilizzando note che seguono un

insieme di regole (scala maggiore) di

solito sembrano allegre, mentre quelle

suonate seguendo un altro insieme di

regole (scala minore) generalmente

sembrano tristi. Carlson: Fisiologia del Comportamento,

Piccin, Padova, 2008,

Page 38: Cervello e musica
Page 39: Cervello e musica

Percezione della Musica

Una melodia si riconosce dagli

intervalli relativi tra le note che

la compongono e non dal loro

valore assoluto.

La stessa melodia si percepisce

immutata persino se è suonata

in diverse tonalità: cioè,

quando la tonalità di tutte le

note è alzata o abbassata

senza modificare gli intervalli

relativi tra di esse.

.

Quindi, la percezione musicale

richiede:

- riconoscimento della

sequenze di note,

-loro aderenza alle regole che

governano le possibili tonalità,

- combinazione armonica tra le

note

- struttura ritmica.

Page 40: Cervello e musica

Percezione della musica

Poiché la durata dei pezzi

musicali varia da pochi

secondi a diversi minuti,

la percezione della

musica implica una

sostanziale capacita

mnesica.

Di conseguenza, i

meccanismi musicali

richiesti per la percezione

della musica devono

necessariamente essere

complessi.

Page 41: Cervello e musica

Percezione della Musica L’analisi della musica: comincia nelle

vie uditive sottocorticali e nella corteccia

uditiva primaria.

Quindi, gli aspetti più complessi della musica

sono analizzati dalle regioni della

corteccia uditiva associativa.

Studio fMRI: presentati suoni complessi con

informazioni di tonalità variabili, dal rumore

bianco al rumore con un debole tono

nascosto in esso, fino a suoni con un tono

evidente.

Alcuni suoni contengono un singolo tono,

mentre altri contengono melodie.

RISULTATI: tutti i suoni attivano la corteccia

uditiva primaria e la porzione del giro

temporale superiore appena adiacente ad

essa. Mano a mano che nei suoni si

distingue più chiaramente una tonalità e

quindi una melodia, si attivano regioni della

corteccia uditiva associativa localizzate più

rostralmente e lateralmente

fMRI di 3 persone che ascoltano

rumore bianco (blu), rumore con tono

fisso (rosso) e melodie (verde).

Le frecce indicano la localizzazione

della corteccia uditiva primaria

(Patterson et al, Neurons, 36, 767-776,

2002)

Page 42: Cervello e musica

Percezione della musica

• La percezione di melodie

attiva regioni del giro

temporale superiore, situate

rostralmente e lateralmente

alle aree che rispondono ai

toni semplici.

• Altre regioni del cervello sono

implicate nella percezione del

tempo sottostante la musica

e dei modelli ritmici specifici

di ogni brano.

Aree attivate da suoni ambientali riconosciuti da

soggetti testati, comparati con gli stessi suoni

riprodotti all’indietro, che i soggetti testati non

sono più in grado di riconoscere (Lewis JW et al Cerebral Cortex, 2004)

Page 43: Cervello e musica

Differenti aree del cervello

implicate nei diversi aspetti della

Percezione Musicale (Peretz,-Zatorre,2005).

Esempi:

Corteccia frontale inferiore sembra

implicata nel riconoscimento

dell’armonia,

Corteccia uditiva destra forse coinvolta

nella percezione del tempo

sottostante la musica,

Corteccia uditiva sinistra sembra

coinvolta nella percezione dei pattern

ritmici sovrimposti al tempo di base

(un batterista scandisce il tempo

sottostante, regolare, con il pedale

della grancassa, e sovrimpone un

pattern ritmico più complesso sui

tamburi più piccoli con le bacchette)..

Page 44: Cervello e musica

Differenti aree del cervello implicate nei diversi

aspetti della Percezione Musicale (Peretz,-Zatorre,2005).

Inoltre,

il cervelletto

i gangli della base:

implicati nella sincronizzazione

dei ritmi musicali,

cosi come nella sincronizzazione

e coordinazione dei

movimenti.

Page 45: Cervello e musica

Tutti noi apprendiamo un linguaggio, ma

solo alcuni di noi diventano musicisti.

L’addestramento musicale induce:

cambiamenti nel cervello,

- modificazioni nei sistemi motori

coinvolti nel canto o

- nel suonare uno strumento, (e

che strumento? tastiere, fiati,

archi,..?)

- cambiamenti nelle aree del

sistema uditivo deputate a

riconoscere le sottili variazioni

di entità complesse come:

- armonia,

- ritmo e

- altre caratteristiche della

struttura musicale.

Alcuni effetti dell’addestramento

musicale si traducono in modificazioni

della struttura o dell’attività di parti del

sistema uditivo del cervello.

Page 46: Cervello e musica

Upper images shows 'frontal' activation with recalling 5 letters, then alphabetizing them

(Rypma).

Lower images show widespread 'posterior' activation with listening to a baroque flute

duet (Zatorre), visual imagination (reversing a checkerboard; Hirsch), and a musician

listening to a popular tune (U Cincinnati)

Page 47: Cervello e musica

INTERAZIONE UDITIVO-MOTORIA DURANTE UNA PERFORMANCE MUSICALE

• Esecuzione: sistemi motori controllano i movimenti fini necessari a produrre il suono.

• Suono processato dai circuiti acustici che a loro volta adattano il sistema motorio per ottenere il suono desiderato.

• I segnali dalle aree corticali probabilmente influenzano le risposte nella corteccia uditiva, anche in assenza di suono o prima del suono;

• Viceversa, le rappresentazioni motorie probabilmente sono attive anche in assenza di movimento o di suono.

• Stretta correlazione tra meccanismi di produzione e sensorialità acustica.

Page 48: Cervello e musica

Alcuni effetti dell’addestramento musicale si

traducono in modificazioni della struttura o

dell’attività di parti del sistema uditivo del cervello.

Pantev et al.(1998) hanno utilizzato

la Magneto-EncefaloGrafia

(MEG)** per registrare l’attività di

varie regioni cerebrali in

musicisti e non musicisti.

La risposta della corteccia uditiva

alle note suonate su un

pianoforte è risultata maggiore

del 25% nei musicisti.

Questo incremento risulta correlato

all’età in cui il soggetto ha

iniziato a studiare musica: prima

ha cominciato, maggiore è

l’incremento. • **“Lettura” attività magnetica del cervello . “Legge” meglio l'attività all'interno dei solchi. Misura le Correnti Primarie

• Alcune modelizzazioni e algoritmi matematici permettono di localizzare sull'MRI gli spikes di attività epilettiche focali o generalizzate.

• Mappaggio funzionale aree corticali eloquenti : Sensitivo Motorie, Linguaggio, memoria etc. ( Localizzazione prechirurgica).

• Potenziali Evocati Multimodali.

Page 49: Cervello e musica

Aree e network cerebrali

nella competenza musicale acquisita Schneider et al. (2002) hanno trovato

differenze non solo nella risposta

elettromagnetica MEG alle note

musicali, ma anche nelle dimensioni

della corteccia uditiva primaria fMRI

di musicisti e non musicisti.

Attività MEG maggiore del 102%,

MRI volume della sostanza grigia

della corteccia uditiva primaria

antero-mediale è risultato maggiore

del 130%.

Risposta elettromagnetica e dimensioni

della corteccia uditiva primaria

(misurate con la RM) dei non

musicisti, musicisti professionisti e

musicisti dilettanti.

Dimensioni aumentate della corteccia

uditiva primaria e ampiezza della sua

risposta MEG ai toni musicali, in musicisti

professionisti e musicisti dilettanti (Schneider

et al, Nature Neuroscience, 5, 688-694, 2002)

Page 50: Cervello e musica

Fibre del Fascicolo Arcuato destro

LA RIABILITAZIONE DELLE FUNZIONI COGNITIVE

FASCICOLO ARCUATO dx

post-trattamento FASCICOLO ARCUATO dx

pre-trattamento

Schlaug G. The Neurosciences and Music III 2009

Page 51: Cervello e musica

MUSICAL ABILITY

• ABILITÀ FONDAMENTALI

• ABILITÀ TONALI (PERCEZIONE DEL TONO, SENSO DELLA TONALITA’, ARMONIA E POLIFONIA, ..)

• ABILITÀ RITMICHE

• ABILITÀ CHINESTESICHE (STRUMENTALI, CANORE,..)

• ABILITÀ ESTETICHE

• ABILITÀ CREATIVE

• ALTRE (MEMORIA, LINGUAGGIO, CULTURA, ETC.)

Page 52: Cervello e musica

Cervello e Musica

• STUDIO DELLA PATOLOGIA

• MUSICA E LINGUAGGIO

• MEZZI DI ESPLORAZIONE

• STUDIO DELLE COMPONENTI

• INFLUENZA DELLE COMPETENZE

• ASPETTI INTERCULTURALI

Page 53: Cervello e musica

Compromissione delle

competenze musicali in

corso di patologia

neurologica

Gentile concessione Patrik Fazio UNIFE&Besta

Page 54: Cervello e musica

Patologie

• FENOMENI NEGATIVI

• Amusie (con e senza afasie)

• Agnosie Uditive, Sordità Verbale

• FENOMENI POSITIVI

• Epilessie sensoriali acustiche semplici e

complesse

• Epilessie riflesse indotte dalla musica

• Allucinazioni

• Sinestesie (percezioni involontarie prodotte da stimolazione di

altri sensi: suoni producono percezioni di colori, ..).. Gentile concessione Patrik Fazio UNIFE&Besta

Page 55: Cervello e musica

Ricerche sperimentali

• Lesioni a questo livello determinano le diverse forme di amusia, incapacità acquisita, in assenza di alterazioni della percezione uditiva elementare o

di turbe intellettive e linguistiche, di comprendere, eseguire ed apprezzare la musica, distinta in:

• espressiva e recettiva se la perdita riguarda rispettivamente la capacità di esprimersi musicalmente o invece di ricordare e riconoscere le melodie.

Page 56: Cervello e musica

Amusie: Classificazione-Valutazione

Comprensione e ricezione della musica :

Elementi tonali: tonalità, armonia, melodia, e il timbro.

Elementi temporali: ritmo e metrica.

Componenti emozionali : soggettiva risposta alla musica.

Memoria e capacità di immaginazione musicale.

Espressione musicale :

Elementi tonali: tonalità, produzione di melodie.

Elementi temporali: ritmo.

Elementi emozionali.

Come nei disordini del linguaggio anche la perdita delle funzioni relative alla musica può essere

Recettiva o Espressiva o entrambe.

Page 57: Cervello e musica

Analisi di tutte le componenti

del “messaggio musicale” Una valutazione dettagliata di queste funzioni dovrebbe includere

un’iter per cui si dovrebbero analizzare tutte le componenti del

“messaggio musicale”, ovviamente previa considerazione delle

capacità musicali da musicista o da profano. Primi studi mirati

nel 1962.

Per far questo esistono specifici test neuropsicologici

standardizzati, test elaborato da Isabelle Peretz, dell’Università

di Montreal, qui: www.delosis.com/listening. Esso presenta

30 coppie di motivi musicali, esattamente uguali, diverse o

leggermente diverse. Otto minuti per capire se le lezioni di

canto sono soldi buttati.

Ma è possibile anche inserire più grossolana all’interno della

valutazione clinica di base al letto del paziente per rendersi

conto della presenza di qualche problema.

Page 58: Cervello e musica

Amusie: Valutazione veloce

al letto del paziente • Discutere con il paziente sul background

musicale, interessi e abilità. Utili anche i familiari.

• Interrogare il paziente circa gli eventuali cambiamenti esperiti nell’ascolto musicale.

• Intonare una canzone popolare e chiedere il riconoscimento.

• Chiedere al paziente di riprodurre alcune note o serie di note prodotte dall’esaminatore.

• Produrre un qualsiasi ritmo battendo le mani e chiedere al paziente di riprodurlo.

• Rievocare, cantando una canzone dalla memoria.

• Chiedere al paziente (servendosi di un lettore) di riconoscere uno strumento, un brano famoso, identificarne la tonalità e lo stile di musica.

Page 59: Cervello e musica

Casi Clinici

• Amusie associate ad afasia: nella maggior parte dei casi

i pazienti afasici presentano disturbi di comprensione e

di produzione musicale paralleli a quelli del linguaggio.

• Amusie pure: la maggior parte coinvolge l’emisfero destro.

• Afasia senza amusia: distinzione con i disturbi del

linguaggio.

La letteratura è ricca di casi clinici relativi a musicisti professionisti.

Page 60: Cervello e musica

MAURICE RAVEL

(1875 - 1937)

Affetto da una particolare forma di

atrofia degenerativa cerebrale

caratterizzata da afasia, agrafia e

aprassia. Forse Demenza fronto-temporale

‘I still have so much

music in my head, I’ve

said nothing, I still

have so much

to say’ (Jourdan-

Morhange, 1938).

Il suo “pensiero musicale” era

intatto. Via via che la malattia

avanzava, dichiarava di esser

in grado di comporre la musica

nella testa, ma incapace di

fissarla sulla carta.

Page 61: Cervello e musica

AMUSIA ACQUISITA e

CONGENITA •

Un amusico non è uno stonato né riesce

ad avvertire le stonature proprie o altrui.

• Nei casi più gravi è del tutto incapace di

sentire la musica, o la avverte come un

orribile frastuono.

• Ne è affetto circa il 4 per cento della

popolazione. Tra i quali Che Guevara, che non sapeva distinguere alcun

genere musicale tanto che, in un’occasione speciale, ballò un

tango appassionato mentre tutti danzavano a ritmo di samba.

Il compositore russo Vissarion Shebalin, a seguito di ictus, perse

quasi del tutto la capacità di parlare e di capire il linguaggio.

Nonostante ciò, continuò a comporre almeno 11 opere

maggiori tra sonate, quartetti e arie, e a insegnare ai propri

allievi, ascoltandoli e correggendone le composizioni;

Page 62: Cervello e musica

A proposito di Amusie

Lorence Foster Jenkins, soprano di Philadelphia: amusica, divenne celebre in modo

anticonvenzionale:

nonostante la sua mancanza di abilità, era fermamente convinta della propria grandezza e

distribuiva personalmente gli ambiti biglietti di teatro;

accontentò il folto pubblico (che deridendola, comunque l’ammirava) solo quando accettò di

esibirsi alla Carnegie Hall il 25 ottobre 1944 (sold out con settimane di anticipo) per

morire un mese dopo.

La Foster era a malapena in grado di sostenere una nota, e i suoi accompagnatori facevano

continui aggiustamenti per compensare le sue variazioni di tempo e i suoi errori ritmici;

La soprano non lo ammise mai e trascorse la vita ad accusare la critica e le colleghe di

invidia.

«La gente può anche dire che non so cantare, ma nessuno potrà mai dire che non ho

cantato».

Frase che potrebbe esser nella bocca al settanta per cento dei cantanti, dice il

neuropsicologo Carlson (2008), aggiungendo che dovrebbero sostenere il test della

Peretz e render pubblico il punteggio ottenuto, oltre al loro cd.

Page 63: Cervello e musica

Caso di Amusia per lesioni

cerebrali bilaterali Paziente I. R., destrimane, 40 anni circa, cerebrolesa bilateralmente dopo intervento per clippaggi di aneurismi

nelle arterie cerebrali medie:intervento chirurgico con successo nella chiusura dei vasi, ma danneggiamento

di gran parte del giro temporale superiore sinistra e di parte delle porzioni inferiori del giro frontale e parietale,

lungo la scissura laterale. La lesione dell’emisfero destro era meno grave, ma includeva il terzo anteriore del

giro temporale superiore e i giri frontali inferiore destro e medio.

10 anni dopo l’intervento, Peretz e colleghi studiarono gli effetti della lesione cerebrale della paziente (Peretz,

Gagnon, Bouchard, 1988). Pur con udito normale, capace di comprendere il linguaggio e conversare

normalmente, e in grado di riconoscere i suoni ambientali, l.R. mostrava un’amusia quasi completa: perdita

della capacita di percepire o produrre gli aspetti melodici o ritmici della musica.

Era stata allevata in un ambiente musicale: la nonna e il fratello erano musicisti professionisti. Dopo

l’intervento, aveva perso la capacita - di riconoscere le melodie che prima le erano famigliari, inclusi pezzi

estremamente semplici come "Tanti auguri a te", E non era più in grado di cantare.

Nonostante la sua incapacità di riconoscere gli aspetti melodici e ritmici della musica, la paziente affermava che

amava ancora ascoltare la musica. Si scoprì che era ancora in grado di riconoscere gli aspetti emotivi della

musica. Sebbene non riuscisse a riconoscere i pezzi suonati dai ricercatori, era in grado di dire se si trattasse

di un brano allegro o triste. Riusciva, inoltre, a riconoscere felicità, tristezza, paura, rabbia, sorpresa e

disgusto nel tono di voce di una persona. La capacita di riconoscere le emozioni nella musica contrasta con la

sua incapacità di riconoscere la dissonanza, qualità che i normali ascoltatori trovano intensamente

sgradevole.

Peretz e colleghi (2001) scoprirono che I. R. era totalmente insensibile ai cambiamenti musicali che irritano gli

ascoltatori normali. Persino un bambino di 4 mesi preferisce la musica consonante a quella dissonante, il che

dimostra che il riconoscimento delle dissonanze si sviluppa in età estremamente precoce (Zentner, Kagan,

1998).

Page 64: Cervello e musica

Amusia congenita

Ernesto Che Guevara fu uno dei più celebri amusici.

Isabelle Peretz e altri ricercatori fino ai giorni nostri hanno descritto numerosi casi di amusia congenita descrivendo l’incapacità, indipendente dall’esposizione musicale, di gravi deficit nel processamento dei toni, difetti nel riconoscimento di melodie, la capacità di cantare o di realizzare ritmi.

Queste persone non hanno nessun problema cognitivo né comportamentale, perfetti nel riconoscimento dei suoni ambientali e del linguaggio incluso il suo aspetto prosodico.

Gli autori pensano che il difetto fondamentale sia nel processamento

dei toni su base ereditaria .

Un recente studio di risonanza magnetica ha dimostrato un sensibile

differenza nella densità della sostanza bianca lobo inferiore frontale

destro (Hyde et al 2006). Difetto di sviluppo in alcuni punti chiave

all’interno della rete neurale deputata alla percezione musicale.

Page 65: Cervello e musica

MUSIC-INDUCED SEIZURES

Crisi epilettiche indotte

dai suoni (di solito

prolungati) in

combinazione melodica

e/o armonica.

Circa 90 casi riportati

dalla letteratura

scientifica.

Music-triggered seizures 1/10,000,000

Zifkin and Zatorre 1998, Avanzini 2001

Page 66: Cervello e musica

TYPE OF

MUSIC/INSTRUMENT

(67 cases with seizures induced only by music) Classic 5

Predominant melodic 11

Predominant rhythmic 6

Melodic and rhythmic 23

Songs (text may be important) 9

Uncertain 13

Piano and organ 11

“Jazz instruments” 2

String instruments 1

Wind instruments 1

Page 67: Cervello e musica

Allucinazioni musicali

Allucinazione: falsa percezione in

assenza di uno stimolo esterno reale.

Usualmente persistenti e non

confortevoli sebbene possono essere

percepite raramente come piacevoli.

La fenomenologia delle allucinazioni

musicali, specialmente la percezione

di pattern musicali complessi già

sentite prima, suggerisce fortemente

un meccanismo di tipo centrale.

Page 68: Cervello e musica

Allucinazioni Musicali

• Le allucinazioni musicali, a carattere vocale o strumentale, sono più comunemente riconosciuto all’interno della popolazione anziana/adulta (2.5 %).

• Studi di RM funzionale hanno dimostrato l’attivazione delle stesse aree coinvolte durante l’ascolto, per lo più nei lobi temporali.

• Gordon nel 2000 suggerì un meccanismo basato sull’incremento dell’immaginazione musicale dove il segnale ridotto dovuto all’ipoacusia porta ad un’inappropriata attivazione di network corticali usualmente coinvolte nella percezione musicale.

Page 69: Cervello e musica

Patologia neurologica

nei musicisti professionisti

• Distonia occupazionale: Pianisti, flauto traverso e strumenti dove esiste un impegno motorio continuo.

• Contrazioni muscolari protratte diffuse o localizzate a specifici gruppi di muscoli che causano movimenti involontari e posture anomale (Fahn 1987)

• Video

• Neuropatie periferiche da lesioni di nervi spinali: patologie da compressione di nervi dovute a posture viziate mantenute a lungo.

Page 70: Cervello e musica

Cervello e Musica

• STUDIO DELLA PATOLOGIA

• MUSICA E LINGUAGGIO

• MEZZI DI ESPLORAZIONE

• STUDIO DELLE COMPONENTI

• INFLUENZA DELLE COMPETENZE

• ASPETTI INTERCULTURALI

Page 71: Cervello e musica

IL LINGUAGGIO MUSICALE

• Linguaggio e musica:

• entrambi i linguaggi usano,

fondamentalmente, lo stesso

canale uditivo-vocale;

• • ambedue possono produrre un

numero illimitato di frasi;

• • i bambini imparano tutti e due

i linguaggi, esponendosi agli

esempi prodotti dagli adulti;

Page 72: Cervello e musica

Centro di Wernicke e Musica • .Nell’uomo il centro di Wernicke,

specializzato nella parola,

decodifica il segnale musicale in

entrambi gli emisferi e lo trasmette

senza mediazione al corpo (danza)

e al sistema neurovegetativo (ritmo

cardiaco, conduttanza cutanea,

pressione arteriosa, richiamo

sessuale) ed endocrino (ACTH,

ossitocina, vasopressina).

“Geschwind’s territory”,

• Lobulo parietale inferiore di sinistra, alla

giunzione delle cortecce uditive, visive, e

somatosensitive, con cui sono fortemente

connesse.

• Inoltre, i neuroni di questo lobulo hanno la

particularità di essere multimodali, ovvero

possono processare differenti modalità degli

stimoli acustici, visivi, e sensorimotori, etc.

simultaneamente.

• Questa combinazione di peculiarità rende il

lobulo parietale inferiore un candidato ideale

per apprendere le proprietà multiple delle

parole dette, scritte o ascoltate: il loro

suono, la loro funzione, etc.

• Il lobulo può allora aiutare il cervello a

classificare e distinguere, prerequisito per

elaborare concetti e pensieri astratti.

• Oggi si studia questo lobulo nel

comprenderne il ruolo all’interno del

complesso iter del linguaggio musicale.

Page 73: Cervello e musica

IL LINGUAGGIO MUSICALE

• Legame perpetuo tra

musica e linguaggio

suggerito da un’analisi della

suddivisione del cervello:

• il piano temporale, situato

nel lobo temporale della

corteccia cerebrale, è

l’area del cervello che

sembra essere associata

all’elaborazione del

linguaggio e sembra

anche che ‘classifichi i

suoni’.

Page 74: Cervello e musica

Cervello e Musica

• STUDIO DELLA PATOLOGIA

• MUSICA E LINGUAGGIO

• MEZZI DI ESPLORAZIONE

• STUDIO DELLE COMPONENTI

• INFLUENZA DELLE COMPETENZE

• ASPETTI INTERCULTURALI

Page 75: Cervello e musica

NEUROPSICOLOGIA

NEUROFISIOLOGIA, e

NEUROIMMAGINI

• In questo ambito si sono effettuate ricerche collegate con la fisiologia dell’udito e del cervello per verificare la reazione dei vari soggetti

• agli stimoli musicali,

• alla percezione dei toni,

• dell’intensità,

• del timbro,

• del volume,

• della densità;

Page 76: Cervello e musica

Acoustic analysis

Acoustic input

Tonal

encoding

Interval

analysis Contour

analysis

Rhythm

analysis Meter

analysis Acoustic to

phonological

conversion

Temporal organization

Emotion

expression

analysis Vocal plan

formation

Musical

lexicon

Phonological

lexicon Associative

memories Singing

Tapping

Speaking

Pitch organization

Modular model of music processing proposed by Peretz and Coltheart, 2003

Page 77: Cervello e musica

MONTREAL BATTERY FOR EVALUATION OF AMUSIA:

6 tests consentono la valutazione della funzionalità di

ciascuna delle componenti musicali proposte dal test. Schema

delle componenti coinvolte nel riconoscimento della musica • Questi tests si riferiscono all’organizzazione melodica e

temporale e alla memoria. I tests usano lo stesso gruppo di 30 frasi musicali insolite composte in accordo con le norme del sistema tonale occidentale di Irène Deliège.

Page 78: Cervello e musica

MONTREAL BATTERY FOR EVALUATION OF AMUSIA: Esempio di test intenzionalmente scritto con sufficiente complessità per

garantirne l’elaborazione come una struttura significativa piuttosto che una

semplica sequenza di toni.

• Melodia di base

• Nota fuori scala effetto stonato

• Alterazioni contorno melodico (senza alterazioni della tonalità)

• Alterazioni di un intervallo critico (senza alterazioni di contorno o tonalità)

• Alterazioni del ritmo

• Frase accompagnata che serve per il test metrico

Page 79: Cervello e musica

Punteggi ottenuti con la Montreal Battery of Evaluation

of Amusia da volontari che si dichiarano amusici e da

soggetti normali

Page 80: Cervello e musica

Postulati interconnessi del

“Musical Brain Model” (Mauro, 2005)

1) I brani musicali consistono in sequenze temporali (ritmi) di eventi di frequenze (toni) che sono organizzati in serie (melodia) e parallelo (armonia).

2) Il cervello elabora l’informazione tramite meccanismi che codificano tempo e frequenza attraverso circuiti operanti in serie e parallelo (studi di neurofisiologia);

3) Le modalità acustiche con cui i brani musicali sono creati sincronizzano con i codici neurali preposti a frequenza e ritmo, inducendo di conseguenza una varietà di risposte cerebrali extramusicali (studi di neurofisiologia):

- Musiche barocche inducono ritmo a (EEG) nell’ascoltatore e riduzione di frequenza cardiaca e di respiro;

- al contrario il rock o l’heavy metal inducono ritmo b e incremento di respiro e di frequenza cardiaca;

4) La musica può allora essere usata come uno strumento sistematico per dimostrare i meccanismi di codifiche dinamiche cerebrali.

Page 81: Cervello e musica

NEUROFISIOLOGIA

The Mismatch Negativity Paradigm

• L’architettura delle rappresentazioni sonore e musicali

nel cervello dell’uomo rappresenta un campo d’interesse

fondamentale.

• Conoscenza di come i suoni e le loro variabili sono

codificati e processati, e in particolare il linguaggio e la

musica.

• Conoscenza di quali aspetti dell’informazione acustica

sono codificati senza l’attenzione conativa di chi ascolta

e l’accuratezza del processo informativo automatico è

necessario per comprendere i processi percettivi di

linguaggio e musica.

Page 82: Cervello e musica

The Mismatch Negativity Paradigm

• Uno strumento che risponde a questi quesiti è il

MisMatch Negativity (MMN) Paradigm,

sviluppato più di 25 anni fa: componente di

Potenziale Evocato Acustico Evento-

Correlato, esprime un indice di similarità tra

due rappresentazioni sonore.

• In altre parole: Riflette l’accuratezza delle

tracce di memoria neurale nel codificare

le caratteristiche dei suoni.

Page 83: Cervello e musica

The Mismatch Negativity Paradigm

Event-Related Potential (ERP) recordings of Absolute-Pitch

(AP) processors and non-absolute processors to piano and

sinusoidal tones in conditions with different pitch changes

C 262 Hz C 269 254 Hz

C 277 285 Hz

Page 84: Cervello e musica

Change-Related Event-Related Potentials in Infants

and Children Magnetoelettroencefalografia (MEG) in un

feto sano:

Rilevazione sull’addome della madre.

Magnetometro a 99 canali, registrazioni da 33 posizioni con magnetometro e

due gradiometri in ogni posizione.

Risposte dai canali dei gradiometri ai toni standard (in nero) di 500 Hz e toni devianti

di 750 Hz sono indicati a sinistra. Canale ingrandito: possibili correlati delle risposte

del MMN (MisMatch Negativity) fetale e del LDN (Late Discriminative Negativity)

Page 85: Cervello e musica

Che cosa misura la MEG?

La MEG e l’EEG si basano sulla registrazione di fenomeni rispettivamente

magnetici ed elettrici generati da uno stesso meccanismo biofisico, la generazione

e conduzione di correnti ioniche a livello intracellulare. Il funzionamento dei “generatori”

di corrente è infatti basato sugli scambi ionici transmembranari nei neuroni.

In conclusione, la MEG misura essenzialmente i Potenziali Postsinaptici (PSP)

intracellulari che viaggiano lungo le arborizzazioni dendritiche di un numero elevato

(almeno da 10.000 a 100.000) di neuroni piramidali attivati in maniera sincrona

(Hämäläinen et al. 1993).

Page 86: Cervello e musica

Beamformer e la Soluzione del

Problema inverso

Uno dei principali vantaggi della tecnica con Beamformer è la possibilità di identificare e localizzare le variazioni di

potenza associate alle oscillazioni corticali stimolo o evento correlate. In particolare usando una condizione attiva e una

di controllo, si può quantificare l’incremento e il decremento dei ritmi corticali indotto da stimoli, fenomeno noto come

ERD/ERS (Event Related Desincronization and Syncronization).

Page 87: Cervello e musica

Change-Related Event-Related Potentials in Infants and Children

Magnetoelettroencefalografia (MEG)

nello stesso soggetto a 3 giorni dalla nascita:

Magnetometro a 306 canali, registrazioni da 102 posizioni con magnetometro e

due gradiometri in ogni posizione. Risposte dai canali dei gradiometri ai toni standard

(in nero) di 500 Hz e toni devianti

di 750 Hz sono indicati a sinistra. Canale ingrandito: possibili diversi correlati

delle risposte del MMN e del LDN (Late Discriminative Negativity)

Il cervello risponde alla musica sin dal feto (riposa al ritmo

materno), i bambini nascono in qualche modo musicisti (sanno

riconoscere note, accordi, scale diverse suonate a distanza di

giorni), ed è indiscutibile che un tamburo, la tromba di guerra, il

corno o danze tribali abbiano un ruolo comunicativo antico, pre-

verbale.

Lo stesso messaggio di richiamo, sfida o corteggiamento di

molte specie animali (quello luminoso delle lucciole o sonoro del

cervo e del lupo) è costruito sul ritmo, sul timbro e sulle note.

Page 88: Cervello e musica

EARLY RIGHT ANTERIOR

NEGATIVITY (ERAN) • ERAN: considerata come riflesso della

violazione dell’attesa di una sonorità musicale

• Attesa generata in accordo alle regolarità complesse di musica a maggiore-minore tonalità.

• I non musicisti acquisiscono queste regolarità durante l’esposizione a musica a maggiore-minore tonalità nella vita di ogni giorno?

• Gli effetti degli ERP suggeriscono che

anche i non musicisti possiedono una conoscenza sofisticata e implicita riguardo alle regolarità complesse della musica a maggiore-minore tonalità

l’acquisizione delle regolarità musicali come pure la processazione dell’informazione musicale in accordo a queste regolarità è un’abilità comune nel genere umano.

Page 89: Cervello e musica

NEUROFISIOLOGIA MEG

EARLY RIGHT ANTERIOR

NEGATIVITY (ERAN) • Risposta cerebrale elettrica relativamente

precoce:

effetto bioelettrico negativo con distribuzione anteriore destra nello scalpo. Come per MMN, l’ERAN inverte la polarità a livello della mastoide.

• L’ERAN usualmente è seguito da una negatività frontale tardiva, N5.

• L’ampiezza dell’ERAN è massima attorno a 190-250 ms.

• N5 in genera raggiunge il picco di 500-550 ms.

ERAN e N5 sono stati osservati in musicisti e non-musicisti.

Page 90: Cervello e musica

In bianco: soluzione media dipolo del mERAN con

immagini di destra e sinistra.

In ogni emisfero una sorgente era stata collocata nella

corteccia dell’opercolo frontale, cioè in quelle aree

cruciali coinvolte nella processazione della struttura

sintattica durante la comprensione del linguaggio.

Magnetoelettroencefalografia

Page 91: Cervello e musica

L’fMRI concorre nel proporre risultati che

indicano una considerevole sovrapposizione di

strutture neurali e di processi che sottostanno

alla percezione di musica e linguaggio.

Correlati fMRI e MEG

Page 92: Cervello e musica

Mappe parametriche statistiche (nella scala

z-scores) delle modulazioni di contrasto

verso chords in-key mappate in un cervello.

fMRI

La corteccia frontolaterale inferiore si attiva durante

la processazione di stimoli musicali

Correlati fMRI e MEG

Page 93: Cervello e musica

Oltre che le aree fronto-laterali inferiori, si attivano

bilateralmente anche le aree temporali (a sinistra

l’area di Wernicke) per la processazione di eventi

musicali strutturalmente inadeguati.

fMRI

Correlati fMRI e MEG

Page 94: Cervello e musica

Experience in

music cognition, Krumhansl, 2005:

Attivazione di aree

cerebrali alla fMRI:

sinistra:

- in alto: attivazione primaria

iniziale,

- in basso:attivazione tardiva.

destra:

- in alto: aree più attivate nel

contrasto melodia-monotono,

- in basso:area meno attivata

da Raggio

Page 95: Cervello e musica

Cervello e Musica

• STUDIO DELLA PATOLOGIA

• MUSICA E LINGUAGGIO

• MEZZI DI ESPLORAZIONE

• STUDIO DELLE COMPONENTI

• INFLUENZA DELLE COMPETENZE

• ASPETTI INTERCULTURALI

Page 96: Cervello e musica

Giro di Heschl: area acustica

primaria e associativa

Page 97: Cervello e musica

Mappa tonotopica nel giro di Heschl

Page 98: Cervello e musica

fMRI: attività cerebrale nel

sistema acustico ascendente

Page 99: Cervello e musica

Coronal (A) and Sagittal (B) views of primary auditory cortex indicated by the yellow arrows.

(Adapted from Talairach and Tournoux, 1993.)

Page 100: Cervello e musica

Copyright restrictions may apply.

Stewart, L. et al. Brain 2006 129:2533-2553; doi:10.1093/brain/awl171

Pitch processing in superior-temporal cortex

Page 101: Cervello e musica

La necessità diagnostica di indagare anche le

frequenze più gravi ha spinto alla ricerca di

stimoli più caratterizzati in frequenza come ad

esempio toni puri di breve durata, con rapidi

tempi di attacco e rilascio: TONE-PIP.

Page 102: Cervello e musica

ERP TONE PIPS

(tamburi)

(legni)

Page 103: Cervello e musica

Cervello e Musica

• MUSICA E LINGUAGGIO

• MEZZI DI ESPLORAZIONE

• STUDIO DELLE COMPONENTI

• INFLUENZA DELLE COMPETENZE

• STUDIO DELLA PATOLOGIA

• ASPETTI INTERCULTURALI

Page 104: Cervello e musica

INTERAZIONE UDITIVO-MOTORIA

durante una performance musicale

• Durante l’esecuzione: sistemi motori controllano i movimenti fini necessari a produrre il suono.

• Suono processato dai circuiti acustici che a loro volta adattano il sistema motorio per ottenere il suono desiderato.

• I segnali dalle aree corticali probabilmente influenzano le risposte nella corteccia uditiva, anche in assenza di suono o prima del suono;

• Viceversa, le rappresentazioni motorie probabilmente sono attive anche in assenza di movimento o di suono.

• Stretta correlazione tra meccanismi di produzione e sensorialità acustica.

When the brain plays music: auditory-motor

interactions in music perception and production

Zatorre et al, July 2007

Nature Review Neuroscience

Page 105: Cervello e musica

Produzione musicale:

sistemi di controllo motorio

• Tempo

• Sequenze

• Organizzazione spaziale dei movimenti

• Corteccia PreMotoria dorsale

• Area Motoria Supplementare

Page 106: Cervello e musica

Percezione musicale:

flussi di produzione acustica • Area acustica primaria

• Giro Temporale Superiore

• Regioni Parietali contigue

• Mappa cocleotopica

Regioni laterali all’area acustica

primaria per codificare i toni dimostrate con fMRI:

sistemi gerarchici per codificare

Page 107: Cervello e musica

Percezione musicale:

flussi di produzione acustica Asimmetria emisferica:

Lateralizzazione di risposte corticali all’elaborazione dei toni: sembra favorito l’emisfero destro (studi neuroimaging)

Regioni laterali all’area acustica

primaria per codificare i toni dimostrate con fMRI:

sistemi gerarchici per codificare

Page 108: Cervello e musica

Percezione musicale:

flussi di produzione acustica • Ritmo e Toni possono essere

percepiti separatamente, ma interagiscono nel creare la percezione musicale.

Implicate regioni acustiche,

ma anche

• cervelletto

• gangli della base e

• aree premotoria e supplementare

Pazienti cerebrolesi possono dimostrare difficoltà

nell’elaborare melodie, ma non il ritmo, e viceversa.

Page 109: Cervello e musica

CONTROLLO

EXTRAPIRAMIDALE E

CEREBELLARE

Page 110: Cervello e musica

Foci di attività cerebellare

durante sincronizzazione motoria

ritmica

Page 111: Cervello e musica

PET: Regioni corticali attivate

con il canto (una nota musicale)

Page 112: Cervello e musica

Concetto di network specie in

presenza di compiti complessi.

CONNETTIVITA’ NEURALE

Page 113: Cervello e musica

Modelli di lettura musicale

Page 114: Cervello e musica

Stewart et al, 2005 Becoming a pianist

Differenti risposte corticali: Musicista professionista

Page 115: Cervello e musica

Studi sulle differenti

attivazioni delle aree

cerebrali tra non

musicisti e musicisti

durante l’ascolto di

musica

Page 116: Cervello e musica

Performance musicale: interazioni uditive-motorie

• La musica ha notevole capacità di guidare i comportamenti motori ritmici, metricamente organizzati,

• Interazione concettualizzata in due categorie:

1) Interazioni feedforward: il sistema acustico influenza in misura predominante l’esecuzione: esempio effetto della musica nei disordini del movimento:

• Esempio: fenomeno del tapping to the beat: l’ascoltatore anticipa gli accenti ritmici in un brano musicale.

• oppure

• lo stimolo acustico ritmico migliora le capacità deambulatorie nel paziente con morbo di Parkinson.

Page 117: Cervello e musica

Neuroni mirror/echo e interazioni

acustiche-motorie

• NEURONI SPECCHIO (mirror): classe di neuroni che risponde sia ad azioni che all’osservazione di azioni:

• questo sistema neurale probabilmente costituisce la base neurale per comprendere un’azione:

la rappresentazione visiva delle azioni che osserviamo sono mappate nel nostro sistema motorio.

Alcuni neuroni mirror sono attivati anche da suoni prodotti durante l’azione: il sistema acustico può accedere al sistema

motorio. “Eco Neuroni”: sono in svolgimento molti studi sull’evoluzione del linguaggio focalizzati nell’area di Broca e nella corteccia premotoria ventrale.

Sono avviati studi su un possibile ruolo di NEURONI MIRROR/ECO in rapporto alle attività musicali.

Page 118: Cervello e musica

Plasticità Neurale: Ruolo della corteccia

pre-motoria nell’elaborazione metrica

Haueisen et al, 2007

Page 119: Cervello e musica

• Modificazioni nella struttura del cervello correlate alla performance musicale: studi di neuroimaging

• Risonanza Magnetica: corteccia uditiva più sviluppata tra i musicisti professionisti

• Corteccia motoria dei musicisti d’archi più sviluppata nelle aree di rappresentazione delle dita della mano sinistra

• DTI (Diffusion Tensor Imaging): visualizza e studia connessioni e continuità delle vie neurali nel SNC e SNP (in vivo): indica aumentata anisotropia funzionale nella capsula interna dei musicisti rispetto ai non musicisti (Bengtsson et al, 2005)

• Le differenze di sviluppo sono solo il risultato del training musicale o sono anche correlabili a differenze nelle capacità motorie che hanno permesso a questi individui (i musicisti) di eccellere una volta ricevuta l’educazione musicale?

P

L

A

S

T

I

C

I

T

A’

N

E

U

R

A

L

E

Page 120: Cervello e musica

Plasticità Neurale: Persone senza formazione

musicale sono addestrate a suonare una semplice melodia.

Dopo il training, all’udire il brano imparato, si registra

attività elettrografica anche nell’area premotoria.

Lahav et al, 2007

Page 121: Cervello e musica

Cervello e Musica

• STUDIO DELLA PATOLOGIA

• MUSICA E LINGUAGGIO

• MEZZI DI ESPLORAZIONE

• STUDIO DELLE COMPONENTI

• INFLUENZA DELLE COMPETENZE

• ASPETTI INTERCULTURALI

Page 122: Cervello e musica

Differences between trained and untrained listeners show

right Superior Temporal Gyrus activation when contrasting rest

with (a) Western music or (b) Chinese music.

Page 123: Cervello e musica

IN CHE MODO LA MUSICA

RINFORZA L'INTELLETTO? • Apprendimento: sino allo sviluppo di un’evoluzione cerebrale

durante gli anni della scuola elementare, si manifesta attraverso movimento e associazioni emotive.

• Verso i 2-3 anni il cervello comincia a fondersi con il corpo, nel camminare, ballare e sviluppare un senso di ritmo fisico.

• Progresso neurale: fra i 7 e gli 11 anni: abilità più complesse: ascoltare, elaborare informazioni visive, coordinare il movimento nel cervello e nella mente;

- le vie uditive rinforzano il linguaggio e l’ascolto.

• In questo stadio, il ponte fra la parte sinistra e destra del cervello, il corpo calloso, si sviluppa completamente, permettendo ad entrambi gli emisferi cerebrali di essere in grado di rispondere contemporaneamente ad un evento.

Page 124: Cervello e musica

IN CHE MODO LA MUSICA

RINFORZA L'INTELLETTO?

• Maturazione della capacità della corteccia cerebrale fa sì che l’emisfero destro e quello sinistro acquistino delle specificità:

• l’emisfero sinistro è quello deputato al controllo delle capacità linguistiche, mentre

• l’emisfero destro è competente nell’analisi degli insiemi della musicalità e delle dimensioni spazio-temporali.

Page 125: Cervello e musica

IN CHE MODO LA MUSICA

RINFORZA L'INTELLETTO?

• Verso i 15 anni comincia a svilupparsi – la consapevolezza di sé e

- discipline quali

musica, – arte,

– educazione fisica,

• sono importanti per completare l’integrazione corpo/mente (vedi Platone).

• Ovviamente, alla fine dell’adolescenza, il cervello continuerà a svilupparsi sino ai primi anni dell’età adulta.

Page 126: Cervello e musica

PSICOLOGIA SPERIMENTALE

• Ricerche sulla capacità musicale in senso lato verificate con

• test come quello di Seashore relativo all’apprezzamento delle proprietà dei suoni, o

• test di Gordon che utilizza l’approccio globale per verificare l’apprezzamento di contenuti musicalmente significativi;

• ricerche sulle prestazioni musicali per saggiare

• il talento - creativo,

- interpretativo o

- esecutivo onde stabilire l’idoneità all’apprendimento e alla produzione musicale.

Page 127: Cervello e musica

PSICOANALISI

• Musica considerata sotto il profilo della

sublimazione della pulsione sessuale.

Lettura del suo significato profondo in relazione

al recupero dell’esperienza intrauterina

• che, come esperienza originaria, è alla base

della

– tendenza a sognare e a

– staccarsi dalla realtà, nella condizione mai sopita

di una condizione felice perduta.

Page 128: Cervello e musica

ANTROPOLOGIA SOCIALE

In questo campo convergono

• etnologia musicale: ipotizza, per l’espressione e la recezione della musica, l’esistenza di uno «schema interno» appreso e specifico per ogni cultura,

• sociologia musicale: evidenze delle relazioni tra il prodotto musicale e la realtà sociale al cui interno esso si esprime.

Th.W. Adorno, 2008

Page 129: Cervello e musica

PSICOTERAPIA

• Musica utilizzata nel suo aspetto

– creativo,

– esecutivo e

– di ascolto,

• sia per il suo valore catartico,

• sia per quello espressivo particolarmente

idoneo per esternare vissuti difficilmente

traducibili nel linguaggio verbale.

Page 130: Cervello e musica

PSICO- e MUSICOTERAPIA

• Impiegata in modo esclusivo o come coadiuvante di altri

trattamenti,

• La musica, – depolarizzando l’attenzione e

– rendendo labili i flussi informativi che non provengono dal messaggio musicale,

• introduce il soggetto in un’

– atmosfera psicologica dove si fanno più labili le relazioni con gli aspetti consci della personalità e

– più favorevoli le condizioni per vivere in modo più intenso i propri contenuti profondi.

Page 131: Cervello e musica

PSICO- e MUSICOTERAPIA

• Si aggiungono effetti secondari come

• la riduzione della tensione psichica,

– l’abbassamento o l’innalzamento delle formazioni difensive,

– l’instaurazione di riflessi condizionati, e

– altre manifestazioni che, opportunamente controllate e analizzate, possono essere utilizzate a fini terapeutici.

Page 132: Cervello e musica

Terapia con Musica • Risposte Extra Musicali: Stanno alla base dei

risultati positivi quando la musica è utilizzata in un contesto terapeutico.

• La terapia con musica è applicata con successo in una ampia varietà di disordini:

• Sindromi d’ansia e di depressione d’umore,

• Disordini cognitivi e neurologici: autismo, epilessia, demenze, stati di coma o stati vegetativi

• Disordini del linguaggio

• Disordini del movimento: Morbo di Parkinson, atassie, spasticità, disordini dell’equilibrio

Page 133: Cervello e musica

NEUROPLASTICITA’ CEREBRALE E RECUPERO

FUNZIONALE Aumenta nel cervello lesionato

LIVELLO MICROSCOPICO

* alterazioni della matrice

extracellulare

* struttura delle cellule

gliali di supporto

* crescita neuronale

* apoptosi

* angiogenesi

* differenziazione cellulare

LIVELLO MACROSCOPICO

* tessuto perilesionale

* corteccia omolaterale

dell’emisfero non lesionato

* siti distanti dalla lesione

(diaschisi)

ESERCIZIO RIABILITATIVO PRECOCE

può attivare le aree di ipereccitabilità plasticità-dipendente

provocando una riorganizzazione corticale

Page 134: Cervello e musica

THE POWER OF MUSIC

Oliver Sacks Clinical Professor of Neurology,

A.Einstein College of Medicine,

New York, USA • “In the last 20 years, there have been

huge advances here, but we have, as yet, scarcely touched the question of why music, for better or worse, has so much power.

It is a question that goes to the hearth of being human”.

• Brain, 2006 Musicofilia 2009, Adelphi

Page 135: Cervello e musica

• Contatto, relazione

• Social Cognition (Steinbeis & Koelsch, 2009; Koelsch, 2009)

• Condivisione di sofferenza

• Comunicazione (Trehub, 2003; Fitch, 2006)

• Coordinazione (Overy & Molnar-Szakacs, 2009; Patel, 2009; Kirschner & Tomasello, 2009)

• Cooperazione (Rilling et al., 2002; Tomasello, 2005)

• Coesione sociale (Baumeister &Leary, 1995; Cross & Morley, 2008)

Ascoltare e fare musica attiva funzioni

sociali basi dell’uso terapeutico della musica (Koelsch, 2010)

da Raglio

Page 136: Cervello e musica

Neuroni Mirror e Musica nella Promozione

Motoria Adattata e in Musicoterapia

• Ascoltare e produrre musica attiva i sistemi

corticali dei Neuroni Mirror.

• Attivazione facilitata da gesti, movimenti (del

trainer – a Ferrara lo specialista in Scienze

Motorie e dal “paziente” che ascolta e/o

imita).

• I processi di attivazione in musicoterapia sono

probabilmente alla base della produzione

sonoro-musicale. (Overy & Molnar-Szakacs, 2006; 2009; Koelsch, 2009; 2010; Wan et al.,

2010)

Page 137: Cervello e musica

Circuito Neurale di Regolazione delle Emozioni (Davidson et al 2000)

• Diverse regioni del lobo prefrontale, l’amigdala, l’ippocampo, l’ipotalamo, la corteccia cingolata anteriore, la

corteccia insulare, lo striato ventrale, and altre strutture interconnesse

• Implicate in vari aspetti delle emozioni, stile affettivo e regolazione delle emozioni

• Regolazione delle emozioni include processi che amplificano, attenuano, o mantengono un’emozione.

Page 138: Cervello e musica

Sistema Nervoso&Social Cognition

• Tutte le funzioni del

sistema dei Mirror

Neurons sono

collegate alla “social

cognition”

- interazione sociale,

- comunicazione,

- empatia,… • (Overy & Molnar-Szakacs,

2009)

Social Cognition

Individua i processi che

caratterizzano il

funzionamento del

sistema cognitivo e che

guidano i giudizi che

emettiamo nella nostra

vita quotidiana, così

come i comportamenti

che realizziamo

all’interno del nostro

sistema sociale

Page 139: Cervello e musica

Sistema limbico stimolato da emozioni evocate

dalla musica (Koelsch, 2010, Trends in Cognitive Sciences)

musica/emozioni,

musica/apprendimento,

localizzazione delle

funzioni cerebrali

rispetto alla percezione

e produzione

dell’elemento sonoro,

etc.

da Raglio

Page 140: Cervello e musica

Musica: implicazioni

terapeutiche Diverse Patologie Neurologiche

generano disordini attentivi,

emozionali, cognitivi,

comportamentali e

comunicative.

È possibile migliorare diverse

condizioni cliniche operando

con l’ausilio della musica, e

ancor di più con la

musicoterapia (Hillecke et al., 2005;

Koelsch, 2009)

Page 141: Cervello e musica

Musica, corteccia motoria e cervello

Page 142: Cervello e musica

Musica:

Possibili implicazioni terapeutiche

Diverse Patologie

Neurologiche generano

disordini attentivi,

emozionali, cognitivi,

comportamentali e

comunicative.

È possibile migliorare diverse

condizioni cliniche

operando con l’ausilio della

musica, e ancor di più con la

musicoterapia (Hillecke et al.,

2005; Koelsch, 2009)

Page 143: Cervello e musica

ATTIVITA’ MOTORIA ADATTATA SU PAZIENTI

NEUROLOGICI ALL’INTERNO DEL PROGETTO

“PROMOT” (dal 2005)

• PROMOT sviluppa programmi di studio adottando nuove strategie di adattamento dell’attività motoria basata sul coinvolgimento ludico ed emotivo, proponendo stimoli musicali, ritmi, giochi, danza ed altre espressioni creative direttamente coinvolgenti l’interesse della persona cui gli esercizi sono mirati.

• Il programma di promozione motoria si basa su proposte di stimoli

emotivi di varia natura indirizzati ad allenare e sviluppare insieme capacità mentali e motorie che possono essere state perse o ridotte a causa della malattia neurologica.

• Per lo più vengono proposte attività accompagnate da passi di

danza semplici, da ritmi, da musiche, da giochi oppure vengono utilizzate altre strategie stimolanti, concordate e accettate dal piccolo gruppo. In questo ambito è stato dedotto che la musica diventa capace di stimolare il movimento .

• È quindi possibile allenare la persona allo svolgimento di movimenti che si generano in seguito ad una propria risposta emotiva interna e che gradualmente verranno realizzati con velocità o coordinazione adeguate.

Page 144: Cervello e musica

Musica e Promozione Attività

Motoria Adattata

Tetraparesi e Musica

Disordini cognitivi e musica e gioco

SOUNDBEAM e

Parkinson a Cento

Sclerosi Multipla

a GRANAROLO

Page 145: Cervello e musica

MUSICA NEL MORBO DI PARKINSON Importanza del "pensare positivo", che ancor di più di quanto non sia

necessario in tutti gli aspetti della vita devono essere considerati di

particolare significato tra le persone malate da morbo di Parkinson.

L'impaccio determinato dal rallentamento del movimento, nel viver

quotidiano e che tende a far perdere il coraggio dell'agire, a ridurre le

motivazioni esistenziali, fino ad arrivare anche a stati d'animo di

depressione o di "umor nero", va quotidianamente combattuto.

Per i malati di morbo di Parkinson, così come per tutte le persone colpite

da patologie, e ancor più da quelle invalidanti, croniche progressive, è

molto importante non lasciarsi andare, non aprir la porta all'apatia, alla

depressione, allo scoraggiamento.

Invece è necessario scuotersi, e favorire tutte quelle cose e attività che

possono indurre a entusiasmo, gioia nell'agire, gusto di riuscire a superare

le fatiche.

Page 146: Cervello e musica

Occorre combattere i blocchi motori, le difficoltà a muoversi.

In particolare, quando è necessario camminare, fare

esercizio di deambulazione, la melodia e il ritmo aiutano a

marciare a passo di musica e a superare tutte le remore e

le difficoltà che tendono a bloccare o a appesantire la

marcia.

Nei malati di Parkinson le musiche e i suoni che

arrivano al cervello stimolano maggiormente il

movimento e danno quel ritmo che invita a muoversi

speditamente.

Diverse persone con morbo di Parkinson utilizzano, anche

in virtù di scelte e sensibilità, differenti tipi di musica.

MUSICA NEL MORBO DI PARKINSON

Page 147: Cervello e musica

Alcuni preferiscono la musica di Mozart, che - a loro

giudizio - esprime mirabilmente la letizia del cuore

umano con energia e brillantezza e stimola a superare

le fatiche, i blocchi, le difficoltà a muoversi.

Quando per un malato è necessario camminare, fare

esercizio di deambulazione, la musica di Mozart aiuta a

marciare e a superare remore e difficoltà che tendono a

bloccare o appesantire la marcia.

MUSICA NEL MORBO DI PARKINSON

Page 148: Cervello e musica

Personalmente ciascuno potrà esercitarsi con

diversi tipi di musica, scegliendo quella che

troverà più utile.

In ogni caso la musica costituirà un tesoro quasi

inesauribile per chi voglia lasciarsi guidare e sostenere

da ritmo e melodia e così dar vigore al suo agire.

Stimolerà, senza suggerire schemi precostituiti, la

fantasia e il tono affettivo a entrare in una

condizione ottimale per agire con impegno e

superare le remore e i blocchi nell'azione.

MUSICA NEL MORBO DI PARKINSON

Page 149: Cervello e musica

DiscussioneTesi Dottorato • In accordo con la letteratura clinica si può affermare che l’attività motoria adattata

con l’impiego di musica migliori i parametri di bradicinesia grazie agli effetti

benefici di ritmi esterni indotti che fungono da stabilizzatori alla carenza di ritmo

interno in questi pazienti.

• Un altro fattore coinvolto nel miglioramento dei parametri motori è l’effetto

eccitatorio stesso della musica, capace di coinvolgere contemporaneamente sia il

processo motivazionale che emozionale.

Joel et al.( 2003)

Page 150: Cervello e musica

Discussione • La musica funge da “chiave” in un sistema neuronale mal funzionante richiamando

e risvegliando processi o connessioni neurali altrimenti non funzionanti o non

connessi gli uni agli altri

• Si pensa che i benefici motori siano attivati da una componente di network neuronali

che coinvolgono il sistema mesolimbico-dopaminergico.

Joel et al.( 2003)

Page 151: Cervello e musica

Università degli Studi di Ferrara

Dottorato di Ricerca in Scienze Biomediche

Endocrinologiche e Neurofisiologiche

XXII ciclo

COORDINATORE Prof. Alessandro Martini

Studi sperimentali sull’efficacia di interventi di

Promozione di Attività Motoria e di Sostituzione

Sensoriale nel recupero dei disordini della marcia e

dell’equilibrio nelle patologie neurologiche croniche

disabilitanti

Tutor:

Prof. Ilaria Casetta Dottorando:

Dott. Gino Granieri

Page 152: Cervello e musica

“Ascolto di musica e recupero

dopo stroke. Studio pilota.”

Tipo di Studio: prospettico osservazionale

- Responsabile scientifico del progetto: Prof.

Enrico Granieri

Da un’idea e una costruzione del progetto

di Luisella Allione e Giorgio Fabbri

Page 153: Cervello e musica

“Ascolto di musica e recupero

dopo stroke. Studio pilota.” • RAZIONALE DELLO STUDIO:

• Nei primi mesi, e soprattutto nelle prime settimane, dopo

uno stroke, il cervello va incontro ad importanti

cambiamenti plastici (Witte,1998; Kreisel et al., 2006) che

possono essere notevolmente influenzati dalle

stimolazioni dell’ambiente circostante.

• È stato dimostrato che stimolazioni multimodali (uditive,

visive, olfattive), combinate con opportune stimolazioni

motorie, migliorano sia il deficit motorio che cognitivo più

che la sola stimolazione motoria (riabilitazione) (Maegele

et al., 2005).

• Per quanto riguarda il cervello umano, uno dei più

potenti stimoli uditivi è senza dubbio la musica (Sacks,

2006).

Page 154: Cervello e musica

“Ascolto di musica e recupero

dopo stroke. Studio pilota.”

• Ascoltare la musica: processo cerebrale complesso: attiva

una serie di componenti cognitive ed emozionali con differenti

substrati neurali (Peretz and Zatorre, 2005).

• L’ascolto della musica coinvolge bilateralmente il lobo

frontale, temporale, parietale e le aree subcorticali collegate

all’attenzione, alla semantica e alla sintassi musicale, alla

memoria, alle funzioni motorie (Bhattacharya et al., 2001; Janata et

al., 2002; Koelsch et al., 2006; Popescu et al., 2004), così come le

regioni emotive limbiche e paralimbiche (Blood et al., 1999; Blood

and Zatorre, 2001; Brown et al., 2004; Koelsch et al., 2006; Menon and

Levitin, 2005).

• L’ascolto della musica è efficace nel diminuire l’ansia, la

depressione, il dolore (Cassileth et al., 2003; Cepeda et al., 2006;

Siedliecki and Good, 2006).

Page 155: Cervello e musica

“Ascolto di musica e recupero

dopo stroke. Studio pilota.” L’ascolto della musica può migliorare una

varietà di funzioni cognitive, quali attenzione,

apprendimento, comunicazione e memoria,

in soggetti sani (Wallace, 1994; Thompson et al., 2001;

Thompson et al., 2005; Shellenberg et al., 2007) e in svariate

condizioni cliniche, come dislessia (Overy, 2003),

l’autismo (Gold et al., 2006), schizofrenia (Talwar et al.,2006),

sclerosi multipla (Thaut et al., 2005), patologie

arteriose e delle coronarie (Emery et al., 2003),

demenza (Brotons and Koger, 2000; Foster and Valentine, 2001;

Van de Winckel et al., 2004).

Page 156: Cervello e musica

“Ascolto di musica e recupero

dopo stroke. Studio pilota.”

• Nella riabilitazione dello stroke elementi della musica sono

stati utilizzati nella fisioterapia (Thaut et al, 1997) e nella

riabilitazione del linguaggio (Belin et al., 1996) per migliorare le

funzioni motorie e linguistiche.

• La musica si è rivelata efficace anche per migliorare il

neglect (Hommel et al., 1990).

• L’ascolto passivo di musica nei due mesi immediatamente

successivi allo stroke migliora notevolmente (rispetto al

gruppo di controllo e al gruppo sottoposto all’ascolto di

audiolibri) diverse funzioni cognitive, quali attenzione,

memoria, neglect, afasia, nonché aspetti emotivo-psicologici

quale umore, depressione, ansia, e, più in generale,

percezione di qualità di vita (Sarkamo et al, Brain 2008).

Page 157: Cervello e musica

“Ascolto di musica e recupero

dopo stroke. Studio pilota.”

• Lo studio degli effetti della musica è comunque ancora

agli inizi e l’ascolto passivo dopo stroke può rivelarsi un

coadiuvante al recupero di semplice applicazione.

Obiettivi di uno studio in progress a Ferrara secondo il modello di riferimento è la teoria MusicMind

System elaborata dal Maestro di Musica Giorgio Fabbri,

già Direttore di Conservatorio di Ferrara.

Page 158: Cervello e musica

“Ascolto di musica e recupero

dopo stroke. Studio pilota.”

Obiettivi dello Studio

• Lo studio si propone di verificare gli effetti della

musica dopo stroke ischemico, sia per:

- confermare il generale effetto benefico già

dimostrato in letteratura, ma soprattutto per

- indagare se musiche diverse agiscono

selettivamente su particolari regioni e funzioni

cerebrali.

Il modello di riferimento è la teoria MusicMind

System

Page 159: Cervello e musica

teoria MusicMind System

Maestro di Musica Giorgio Fabbri.

MusicMindSystem®, mira a potenziare le capacita logico-razionali e quelle

emozionali della mente, partendo dall'ascolto guidato della musica.

Neuroscienze: anche il semplice ascolto musicale è un formidabile modo

per mettere in movimento un'ampia rete neurale, collegata con

attenzione, memoria, funzioni motorie e processi emozionali.

Nella mente non esistono suoni, ma informazioni trasformate in modelli,

ascoltare musica, con l'ausilio di un esperto che ne decodifichi forme e

contenuti, consente di arrivare a costruire modelli mentali, che

possono essere trasferiti e utilizzati nell'ambito della propria

professione.

L’efficacia maggiore che ne deriva è quella di imparare a pensare come pensa

il musicista, ovvero utilizzando non soltanto la parte razionale e conscia

della mente, ma anche quella emozionale e inconscia. Le neuroscienze

dimostrano che è proprio quest'ultima, spesso trascurata in ambito

professionale, ad essere più veloce ed affidabile nella costruzione delle

idee, nell'effettuazione di scelte decisionali, nella pianificazione di progetti.

Page 160: Cervello e musica

MusicMind System© (MMS): modello formativo:

utilizza la musica per la crescita professionale

e personale dell’individuo e del gruppo.

Si basa su interiorizzazione e sviluppo, attraverso eventi e attività formative, di

4 sistemi mentali, tra loro diversi e complementari. Ogni sistema prende a

riferimento il modo di pensare di un grande musicista e compositore.

1.MonoMind System© Bach: “Mi piace lavorare su di un'unica idea, e so

presentarla in modi sempre nuovi.” Bach costruisce le sue composizioni su

un unico tema, riorganizzato ogni volta in forme varianti.

2.MultiMind System© Mozart: “Mi piace cambiare idea spesso, e so

armonizzare ogni nuova idea con tutte le altre.” Mozart costruisce le sue

opere su temi musicali diversi, ma perfettamente armonizzati tra loro.

3.OverMind System© Brahms: “Mi piace avere idee sempre nuove, e farle

derivare tutte dalla stessa idea.” Brahms costruisce ogni nuovo tema

musicale a partire dal precedente, utilizzandone gli stessi elementi per dar

vita a forme diverse.

• 4.OpenMind System© Charlie Parker: “Mi piacciono le idee sorprendenti,

quelle che nascono all'improvviso.” È il sistema mentale dei jazzisti, che

sanno costruire idee all’impronta e sanno prendere rapidamente decisioni

anche in situazioni non prevedibili.

Page 161: Cervello e musica

MusicMind System

• I 4 sistemi mentali del MMS sono complementari tra loro.

• Ognuno può essere utilizzato efficacemente in particolari situazioni,

in qualunque ambito dell'agire umano:

MonoMind System: è utile in situazioni di caos e disordine, quando è

essenziale il raggiungimento di obiettivi comuni. Serve a dare

unitarietà a progetti/idee.

MultiMind System: è utile applicarlo in situazioni di stagnazione,

quando vi è il bisogno di innovazione e rinnovamento. Serve a

dare varietà a progetti/idee.

OverMind System: è utile per armonizzare eventuali contrasti, per

favorire l'evoluzione ed il progresso. Serve a trasformare le idee

esistenti in nuove.

OpenMind System: è utile per affrontare problemi apparentemente

irrisolvibili. Serve a sviluppare la creatività, e a saper cogliere le

opportunità.

Page 162: Cervello e musica

Ricerca su Musica e stroke

• Circa 100 soggetti

• ambosessi di età 18 ≤ 80 anni

• stroke ischemico acuto nel territorio dell’arteria

cerebrale media destra o sinistra che coinvolga il

lobo temporale e/o frontale e/o parietale e/o regioni

subcorticali; evento entro 2 settimane

• madrelingua italiano

• in grado di collaborare

• assegnati mediante randomizzazione a 5 bracci (4

dei quali ascolteranno 4 tipi diversi di playlists

musicali e 1 gruppo di controllo che non sarà

sottoposto ad alcun tipo di musica).

Page 163: Cervello e musica

• Scale di Valutazione neuropsicologica

• Scale cliniche di valutazione di eventuali disordini

della sfera affettivo-comportamentale

• Valutazione motoria di menomazione e disabilità

• Valutazione della qualità di vita (QoLsf36).

• Addestramento al candidato: il paziente sarà

addestrato all’ascolto passivo di musica selezionata

attraverso supporto musicale portatile fornito dal

team di ricercatori.

• Somministrazione: il paziente ascolterà la musica

fornitagli due volte al giorno per 30 minuti per le

successive 10 settimane.

Ricerca su Musica e stroke

Page 164: Cervello e musica

• Visita 2 (tra la decima e la quattordicesima

settimana dopo l’evento acuto):

• Scale di Valutazione neuropsicologica

• Scale cliniche di valutazione di eventuali disordini

della sfera affettivo-comportamentale

• Valutazione motoria di menomazione e disabilità

• Valutazione della qualità di vita (QoLsf36).

Ricerca su Musica e stroke

Page 165: Cervello e musica

N° 213

luglio 2010

Page 166: Cervello e musica

Gruppo di Studio e Servizio ProMot

Clinica Neurologica

• Luisella Allione

• Giulia Brugnoli

• Ilaria Casetta

• Edward Cesnik

• Giorgio Fabbri

• Patrik Fazio

• Ernesto Gastaldo

• Gino Granieri

• Elisabetta Groppo

• Carola Nagliati