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Imagínese por un momento que está en el patio de butacas del Liceo en plena representación de La Traviata. En el segundo acto de la obra de Verdi, la música y el canto se conjugan para interpretar unos de los puntos álgidos de la trama. Pero, aunque usted no lo note, hay una parte de su cerebro dedicada a la percepción auditiva que es incapaz de captar la pieza en su integridad. Solo se centra en el canto de la soprano. Si de repente se desactivase ese tipo de neuronas, usted no percibiría ni una nota de la parte instrumental. Eso es lo que ha descubierto un equipo de la Universidad de Rochester, en Nueva York, en una investigación publicada recientemente en la revista Current Biology.
A grandes rasgos, el estudio ha identificado una serie de neuronas en el cerebro que únicamente ‘se iluminan’ con el sonido del canto (que no de las canciones), pero no responden ante ningún otro tipo de música. Un descubrimiento que, en opinión del primer autor del estudio, el neurocientífico Samuel Norman-Haignere, doctor del Instituto Del Monte de Neurociencia de la Universidad de Rochester y profesor de Neurociencia, Bioestadística y Biología Computacional del mismo centro, proporciona pruebas definitivas de hasta qué punto las neuronas de la corteza auditiva, encargadas de dicha función, están segregadas y especializadas.
Para el investigador principal el descubrimiento de estas neuronas es la prueba fehaciente de hasta qué punto las neuronas de la corteza auditiva, encargadas de dicha función, están segregadas y especializadas.
Horman-Haignere explica por correo electrónico a National Geographic España qué sucedería en nuestro cerebro en el ejemplo de la ópera. «El canto de la soprano estaría representado en una población neuronal especializada. Aunque existen muchas otras poblaciones neuronales que responden al canto, también se activan con otros sonidos -puntualiza-. Esto no significa que el canto y la música instrumental las procese un determinado tipo de neuronas que no se solapan entre ellas, pero sí existe un determinado conjunto de neuronas que responde selectivamente al canto (y no a la orquesta)».
El cerebro, el habla y la música
Para entender mejor el hallazgo hay que tener en cuenta que la zona del cerebro específica para la percepción del canto se encuentra en el lóbulo temporal, cerca de las regiones selectivas destinadas al habla y a la música, por lo que detectar el punto exacto de estas neuronas es, cuanto menos, difícil. Por ello, para localizar la función de estas neuronas, los investigadores trabajaron con pacientes aquejados de epilepsia, a los que se les implantaron electrodos en el cerebro (una técnica llamada electrocorticografía o ECOG), que les permitían localizar la actividad neuronal como parte de su atención clínica.
El estudio sugiere que existen diferentes poblaciones neuronales que responden selectivamente a categorías concretas, como el habla, la música y el canto.
Resulta que esta técnicapermite registrar la actividad eléctrica directamente, lo que da una imagen mucho más precisa de la actividad neuronal que otras técnicas, como la resonancia magnética funcional (RMNf), que mide el flujo sanguíneo del cerebro como indicador de la actividad neuronal. «Esta mayor precisión permitió localizar esta subpoblación de neuronas que responde al canto. Un hallazgo que, junto con otros anteriores de nuestro grupo, ofrece una visión de conjunto de la organización del córtex auditivo humano y sugiere que existen diferentes poblaciones neuronales que responden selectivamente a categorías concretas, como el habla, la música y el canto», afirma el autor principal del estudio.
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Una técnica innovadora
Los científicos se basaron en investigación anterior del año 2015 realizada con datos de RMNf y combinaron los resultados con la técnica ECoG, que recoge la actividad eléctrica de la superficie del cerebro. Esta forma de combinar ECoG y fMRI es un «avance metodológico significativo», afirma el doctor Josh McDermott, del Instituto McGovern de Investigación Cerebral del MIT y coautor del estudio. «Mucha gente ha estado practicando esta técnica en los últimos 10 o 15 años, pero siempre ha estado limitado por el problema de la escasez de las pruebas. Ahora se ha descubierto cómo combinar la resolución mejorada de los registros de electrodos con los datos de fMRI para obtener una mejor localización».
¿De qué nos sirve conocer el lugar y el momento exacto en el que se activan las neuronas involucradas en el reconocimiento del canto? Pues resulta que es fundamental para comprender mejor la relación que tienen las neuronas con el reconocimiento del total de la información auditiva. Una investigación reciente publicada en Nature Human Behavior ofrece un método innovador para medir la escala de tiempo en la que las distintas regiones del cerebro integran la información. «Queremos entender la ventana temporal que procesan las distintas neuronas. Por ejemplo, una población neuronal que integra información en una escala de tiempo de un par de cientos de milisegundos podría estar representando información sobre una nota musical, pero probablemente no nos diga nada sobre la estructura de la frase musical. Además, la sincronización neuronal también puede proporcionar pistas sobre cómo se secuencian los procesos neuronales en el cerebro» comenta Norman-Haignere.
Una mejor comprensión de estos tiempos permitirá a los investigadores trazar un mejor un mapa de cómo se procesa la información en las distintas regiones del cerebro, algo necesario, según los investigadores, para construir modelos que reproduzcan mejor lo que ocurre en su interior en el difícil mundo de la percepción auditiva. Quizá de ahí venga lo de tener ‘oído para la música’.
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