La firma neurale del musicista

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1 La firma neurale del musicista Luisa Lopez Villaggio Eugenio Litta, Grottaferrata, Roma Fondazione Mariani, Milano Musica Pitch (altezza, tono) l attributo della sensazione uditiva con il quale i suoni possono essere ordinati secondo una scala che si estende dal basso all alto Timbro(colore) l attributo della sensazione uditiva con cui possiamo distinguere due suoni che hanno la stessa altezza Timing(tempo) il confine acustico dell inviluppo temporale dei suoni Kraus et al, (AcousticalSociety of America) 1

2 Analisi del suono di uno strumento musicale onde sonore orecchio interno Tronco-encefalo talamo corteccia uditiva Lobo Temporale Lobo Frontale Regione orbito-frontale Corteccia Motoria Feed-back sensoriale Programma di esecuzione La programmazione motoria Tratto da Review of Medical Physiology, W. Ganong 22a ed. STIMOLO VISIVO STIMOLO UDITIVO 2

3 Performance musicale Perché è diversa da altri movimenti fini come reaching e grasping, o come il linguaggio. Controllo preciso del tempo per un periodi prolungati per mantenere il ritmo Controllo preciso del pitch(altezza) per mantenere i rapporti di frequenza Controllo: tempo sequenza organizzazione spaziale ZatorreRJ, ChenJL, PenhuneVB. Nat Rev Neurosci Jul;8(7):

4 Timing Ruolo del cervelletto Scala temporale di millisecondi Feedback propriocettivo in entrata Feed-forwardper correzione delle traiettorie del movimento Integrazione sensori-motoria Zatorre RJ, Chen JL, Penhune VB. Nat Rev Neurosci Jul;8(7): Timing Ruolo dei gangli della base Scala temporale di secondi Movimenti da eseguire in modo ritmico Controllo della forza dei singoli movimenti Zatorre RJ, Chen JL, Penhune VB. Nat Rev Neurosci Jul;8(7):

5 Timing Ruolo della corteccia dorsale premotoriae Prefrontale Scala temporale di secondi e minuti Movimenti ritmici più complessi Organizzazione in funzione della sequenza e della struttura del movimento Zatorre RJ, Chen JL, Penhune VB. Nat Rev Neurosci Jul;8(7): Sequencing Gangli della base e corteccia frontale Apprendimento delle sequenze motorie Esecuzione di sequenze apprese Cervelletto Apprendimento delle sequenze e integrazione dei singoli movimenti Area supplementare motoria e area pre-sma Organizzazione delle sequenze più complesse chunking Area premotoria Produzione di sequenze complesse e previsione motoria Zatorre RJ, Chen JL, Penhune VB. Nat Rev Neurosci Jul;8(7):

6 Organizzazione Spaziale Corteccia parietale, corteccia sensoriale, e motoria Movimenti complessi (reaching etc) Accuratezza declina con la distanza nei musicisti (violoncellisti) l accuratezza sulla distanza è proporzionale all esperienza, ma permane la variabilità. Chen J et al, Accuracy and underlying mechanisms of shifting movements in cellists., Exp Brain Res Oct;174(3): Zatorre RJ, Chen JL, Penhune VB. Nat Rev Neurosci Jul;8(7): Quando? 6

7 Periodi critici dello sviluppo Finestra evolutiva in cui l esperienza ha effetti a lungo termine sulla neuroanatomia e sul comportamento (Knudsen 2004) I musicisti sono un modello eccellente per indagare sui possibili periodi di sviluppo, visto che il training spesso inizia precocemente ed è spesso quantificabile Come? Periodi critici dello sviluppo Studi di confronto fra popolazioni (musicisti vs non musicisti) Studi longitudinali Studi randomizzati controllati con popolazioni naïve esposti ad un periodo di training 7

8 Periodi critici dello sviluppo variabili importanti (Merrett et al 2013) anni di training epoca di inizio del training? marker 7 anni Tipo di training e parametri della pratica musicale Attualità del training musicale Cosa e come (strumenti temperati, improvvisazione, suonare a orecchio, suonare insieme etc) Differenze di genere Presenza o assenza di orecchio assoluto Differenze genetiche - epigenetica Differenze ambientali esposizione implicita/esplicita Attualità del training musicale nei giocolieri si vedono modifiche strutturali dopo una settimana di training che però tornano alla baseline dopo l interruzione della pratica. (e se si continua a fare pratica ma non si migliora non ci sono cambiamenti) È la fase di apprendimento che genera plasticità! Merrettet al

9 Metaplasticità Abraham (2008) Meccanismo dipendente dall attività che regola l espressione della plasticità futura a livello di sinapsi e di rete. Un training precedente potrebbe influenzare la plasticità futura anche se si trattasse di un training in attività diverse, magari collegate fra loro far transfer? Merrettet al

10 Nina Kraus! 10

11 Kraus and Chandrasekaran, 2010 E se non siamo stati stimolati a 4 anni? 11

12 Il progetto Neuroscienze e Musica The Biological Foundations of Music New York, May2000 AnnNY AcadSci 930, 2001 The Neurosciences and Music Mutual Interactions and Implications on Developmental Functions VeniceSan Servolo, October2002 AnnNY AcadSci 999, 2003 The Neurosciences and Music II: From Perception to Performance Leipzig May2005 AnnNY AcadSci 1060, 2005 The Neurosciences and Music III: Disorders and Plasticity Montreal June2008 AnnNY AcadSci, 1169, The Neurosciences and Music IV: Learning and Memory Edinburgh, June 2011 AnnNY AcadSci, 1252,

13 SCIENTIFIC COMMITTEE Emmanuel Bigand, Dijon Barbara Tillmann, Lyon Eckart Altenmüller, Hannover Giuliano Avanzini, Milan Katie Overy, Edinburgh Gottfried Schlaug, Boston Mari Tervaniemi, Helsinki SCIENTIFIC SECRETARIAT Luisa Lopez, Rome ORGANIZING COMMITTEE Simone Dalla Bella, Montpellier Hervé Platel, Caen Séverine Samson, Lille Daniele Schön, Marseille SCIENTIFIC ADVISORS Isabelle Peretz, Montreal Robert Zatorre, Montreal The Conference will include: - 10 Symposia - 3 Poster Sessions - 3 Workshops - 1 Keynote Lecture INFORMATION & ENROLMENTS neuromusic@fondazione-mariani.org In partnership with In cooperation with EBRAMUS Initial Training Network 13