La neurobiologia della musicalità negli animali: non siamo unici

C'è un crescente interesse per il "senso musicale" (musicalità) di altri animali. Un recente saggio di Liam Drew intitolato "Cosa ci può insegnare un leone marino sulla musicalità?" Pubblicato su Frontiers in Neuroscience è riportato di seguito. (Nota 1) Si basa su un documento di ricerca di Andrew Rouse e dei suoi colleghi intitolato "Conservazione in un leone marino come oscillazione accoppiata: implicazioni per la comprensione comparativa del ritmo umano" per la quale l'astratto recita:

La capacità umana di trascinare il movimento verso ritmi esterni, cioè il battere, è onnipresente, ma la sua storia evolutiva e le sue basi neurali rimangono un mistero. Recenti scoperte di trascinamento a ritmi semplici e complessi in animali non umani aprono la strada a un nuovo approccio comparativo per valutare le origini e i meccanismi del comportamento ritmico. Il detentore di battute non umano più affidabile fino ad oggi è un leone marino della California, Ronan, che è stato addestrato per abbinare i movimenti della testa agli stimoli a ripetizione isocrona e ha mostrato la generalizzazione spontanea di questa capacità a nuovi tempi e ai ritmi complessi della musica. Le prestazioni di Ronan si basano sugli stessi meccanismi neurali del comportamento ritmico umano? Nell'attuale studio, abbiamo presentato a Ronan semplici stimoli ritmici a nuovi tempi. In alcune prove, abbiamo introdotto "perturbazioni", modificando il tempo o la fase nel mezzo di una presentazione. Ronan aggiustò rapidamente il suo comportamento seguendo tutte le perturbazioni, recuperando le sue coerenti relazioni di fase e tempo con lo stimolo in pochi battiti. Le prestazioni di Ronan erano coerenti con le previsioni dei modelli matematici che descrivevano l'oscillazione accoppiata: un modello che si basava esclusivamente sull'accoppiamento di fase corrispondeva fortemente al suo comportamento e il modello fu ulteriormente migliorato con l'aggiunta dell'accoppiamento di periodo. Queste scoperte sono la prova più chiara per la parità in termini di mantenimento del battito umano e non umano e supportano l'idea che la capacità umana di percepire e muoversi nel tempo al ritmo possa essere radicata in meccanismi neurali ampiamente conservati.

Cosa può insegnarci un leone marino sulla musicalità?

Che si tratti di Mozart, Hendrix, Miles Davis o tamburi tribali, poche attività si sentono unicamente umane come la musica. E, in effetti, per molto tempo, molti scienziati credevano che l'Homo sapiens fosse l'unica specie in grado di creare e rispondere al ritmo e alla melodia.

Questo punto di vista, tuttavia, è stato contestato profondamente nel 2009, quando un cacatua chiamato Snowball si è dimostrato un abile ballerino. La palla di neve che salta alle canzoni pop ha chiaramente dimostrato che le specie non umane avevano l'apparato neurobiologico necessario per elaborare gli stimoli ritmici e spostarsi nel tempo.

E ora – a seguito di indagini che hanno dimostrato che scimpanzé, bonobo, pappagalli e pappagallini hanno capacità simili – uno studio su un leone marino californiano chiamato Ronan ha fornito dati che potrebbero aiutare gli scienziati nel loro tentativo di comprendere le radici biologiche della musicalità.

Ronan è stato messo in cattività quando aveva circa un anno, dopo aver fallito nel prosperare in natura. Il suo nuovo team di guardiani aveva esplorato in precedenza le abilità cognitive dei leoni marini, e in quello che originariamente era un progetto parallelo esplorato nei fine settimana, Peter Cook e Andrew Rouse decisero di vedere se Ronan potesse tenere un ritmo.

Riconoscendola con delizie di pesce ogni volta che ha annuito con successo con un click track, Cook e Rouse alla fine hanno scoperto che Ronan poteva battere, tenere meglio di qualsiasi altro animale non umano. Più tardi, ha imparato anche a ballare canzoni pop; il suo preferito è Earth, Wind and Fire's Boogie Wonderland.

Hanno pubblicato un rapporto iniziale nel 2013 che documentava questa abilità, che comprendeva numerosi esperimenti di controllo che confermavano che rispondeva veramente all'input ritmico. E ora in un articolo su Frontiers in Neuroscience , Rouse e il team portano avanti la loro analisi.

"Gran parte del lavoro che è stato fatto sulla beat-keeping in generale – per mostrare se una persona o un animale è trascinato – ha usato un approccio osservativo, che osserva quanto sia vicino l'animale a ogni singolo battito", spiega Rouse . Ma tali studi "non rivelano alcuna causa sottostante".

Per sondare i meccanismi cerebrali responsabili della beat-keeping, Rouse dice che devi "far muovere una persona o un animale al ritmo, quindi cambiare improvvisamente il ritmo e osservare come si adattano al cambiamento, come trovano il ritmo di nuovo".

Questo è quello che hanno fatto. Dopo aver spostato il tempo o la fase della traccia di clic su cui Ronan stava muovendo la testa, i ricercatori hanno studiato attentamente come i suoi movimenti venivano ricalibrati. Qualcosa che hanno fatto anche giocando a Boogie Wonderland a velocità diverse. E poi hanno testato se una semplice equazione matematica potesse spiegare i dati.

L'equazione che usavano era dalla fisica degli oscillatori accoppiati, che può essere ridotta a due pendoli oscillanti. Applicando questo al cervello, la teoria dietro l'esperimento è che per muoversi nel tempo alla musica, l'attività neurale nei centri del cervello uditivo oscilla prima in sincronia con l'input ritmico e quindi questa oscillazione entra in un'oscillazione nei neuroni dei centri motori che guidare il movimento.

Questa idea è al centro della teoria della risonanza neurale della musica. E studi precedenti su persone avevano dimostrato che l'equazione descrive il beat-keeping umano. Rouse dice che hanno chiesto, "Il comportamento di Ronan si adatta a questo modello proposto? E abbiamo scoperto che lo fa. "

Una cosa importante di Ronan è che i leoni marini non sono "mimici vocali". Tutti gli animali precedenti che avevano dimostrato di possedere abilità di beat-keeping erano stati di specie con flessibilità vocale. Ciò suggeriva che forse l'abilità dipendesse da circuiti neurali specializzati che sono richiesti per la flessibilità vocale. I risultati di Ronan e la loro conformità con un'equazione che descrive semplicemente due entità oscillanti (in questo caso, popolazioni oscillanti di neuroni attivi) suggeriscono che le basi neurali di mantenimento del battito potrebbero essere più antiche e diffuse di quanto si pensasse in precedenza.

Qui, però, Rouse è cauto, dice che il lavoro non distingue specificamente tra le teorie della musicalità. Dice che dobbiamo guardare oltre a tutte le teorie ma che questo apre "una nuova strada di esplorazione".

Discutendo del perché ci sia voluto così tanto tempo per apprezzare la capacità di battere le creature non umane e la possibilità che si tratti di un'abilità che giace addormentata in molti animali, Rouse parla di quanta pratica gli umani ottengono; quanto profondamente e ampiamente la musica è inserita nella cultura umana. Sin dalla più tenera età i bambini vengono rimbalzati sulle ginocchia delle loro madri, sono esposti alle filastrocche e la musica è tutt'intorno a loro. "Questo accoppiamento tra regioni uditive e motorie, ci ha battuto fin dal primo giorno", dice, "Altri animali no".

Trovo che questo studio sia affascinante e attendo con ansia ulteriori ricerche comparative in quest'area di indagine. Chiaramente, gli umani non sono unici nella beat-keeping.

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Gli ultimi libri di Marc Bekoff sono la storia di Jasper: Saving Moon Bears (con Jill Robinson), Ignorando la natura non di più: il caso di conservazione compassionevole, perché i cani e le api vengono depressi: l'affascinante scienza dell'intelligenza animale, le emozioni, l'amicizia e la conservazione, Rewilding Our Hearts: Costruire percorsi di compassione e convivenza, e The Jane Effect: Celebrando Jane Goodall (edita con Dale Peterson). L'agenda degli animali: libertà, compassione e convivenza nell'età umana (con Jessica Pierce) sarà pubblicata all'inizio del 2017. (Homepage: marcbekoff.com; @MarcBekoff)

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