LA SELEZIONE DEI SUONI: COME IL CERVELLO SA COSA ASCOLTARE

LA SELEZIONE DEI SUONI: COME IL CERVELLO SA COSA ASCOLTARE

Come accade che siamo in grado di ascoltare – senza alcuno sforzo – un amico che parla in un caffè affollato o seguire la melodia di un violino in un’orchestra?

Un team guidato dagli scienziati della Carnegie Mellon University e dell’Università di Birkbeck di Londra ha sviluppato un nuovo approccio per comprendere come il cervello seleziona una specifica linea sonora da altri suoni distraenti. Utilizzando un nuovo approccio sperimentale, gli scienziati hanno mappato l’attenzione uditiva selettiva nel cervello umano. Pubblicato nel Journal of Neuroscience, lo studio pone le basi per tracciare i deficit nell’attenzione uditiva dovuta all’invecchiamento, malattie o traumi cerebrali, e per creare interventi clinici, come training comportamentali, e per correggere o prevenire problemi di udito.

“I deficit nell’attenzione selettiva uditiva possono accadere per molte ragioni – commozione cerebrale, ictus, autismo o anche invecchiamento. Sono inoltre associati con l’isolamento sociale, la depressione, disfunzioni cognitive e meccanismi neurali responsabili del modo in cui il cervello seleziona cosa ascoltare, afferma Lori Holt, professore di psicologia del CMU’s Dietrich College of Humanities and Social Sciences e membro della facoltà del Center for the Neural Basis of Cognition (CNBC).

Per determinare come il cervello può ascoltare informazioni importanti in differenti gamme di frequenze acustiche — come prestare attenzione al soprano o al basso in una registrazione musicale — otto adulti hanno ascoltato una serie di brevi melodie ed hanno ignorato un’altra serie distraente, rispondendo quando sentivano una ripetizione della melodia.

Per capire come il porre attenzione alle melodie cambia l’attivazione cerebrale, i ricercatori hanno approfittato del fatto che l’informazione sonora  è disposta attraverso la superficie, o corteccia, del cervello. La corteccia contiene molte mappe “tonotopiche” di frequenza uditiva, dove ciascuna mappa rappresenta la frequenza un po’ come il display di una vecchia radio, con le basse frequenze da una parte e le alte dall’altra parte.  Queste mappe sono messe assieme come pezzi di un puzzle nella parte superiore dei lobi temporali del cervello. Quando le persone sottoposte alla scansione della Risonanza Magnetica (MRI) ascoltavano le melodie a diverse frequenze, la parte delle mappe sintonizzate su tali frequenze si attivavano. Ciò che sorprendeva era che soltanto il porre attenzione a queste frequenze attivava il cervello in una modalità molto simile, non solo in alcune aree, ma in molte altre aree della corteccia dove è risaputo che l’informazione sonora arriva e viene processata.

I ricercatori quindi hanno usato una nuova tecnica di imaging ad alta risoluzione chiamata “mappatura multiparametrale” (multiparameter mapping) per vedere come l’attivazione dell’ascolto o il solo porre attenzione alle diverse frequenze sono relazionate ad un’altra caratteristica del cervello, la mielinizzazazione. La Mielina isola elettricamente il cervello, e le regioni cerebrali differiscono molto su come l’isolamento mielinico riveste le parti dei neuroni che trasmettono l’informazione.

Nel confrontare le frequenze con la mappatura mielinica, i ricercatori hanno scoperto che erano in uno stretto rapporto in specifiche aree: se c’era un incremento nella quantità di mielina intorno una piccola zona del cervello, c’era anche un incremento della preferenza dei neuroni per determinate frequenze. “Questa è stata una scoperta entusiasmante perchè potenzialmente ha rivelato alcune linee di errore condivise (shared ‘fault lines’) nel cervello uditivo” afferma  Frederic Dick, professore di neuroscienze cognitive uditive al Birkbeck College e all’University College di Londra.” Come gli scienziati della terra che cercano di capire quale combinazione di suolo, acqua e condizioni dell’aria rendono alcune terre migliori per la crescita di un certo tipo di grano, in quanto neuroscienziati stiamo cercando di capire come piccole differenze funzionali e nell’architettura strutturale del cervello rendono alcune regioni un campo fertile per acquisire nuove informazioni come il linguaggio e la musica”.

Traduzione da: Selecting Sounds: How the Brain Knows What to Listen to – by Carnagie Mellon University