El cerebro se ilumina como un árbol de navidad cuando escuchamos música

Investigadores de la Universidad del Sur de California, con la ayuda de la Inteligencia Artificial, han descubierto cómo la música afecta al cerebro, al cuerpo y a las emociones humanas.

El equipo de investigación analizó la frecuencia cardíaca, la respuesta galvánica de la piel (o la actividad de las glándulas sudoríparas), la actividad cerebral y los sentimientos subjetivos de felicidad y tristeza, en un grupo de voluntarios mientras escuchaban tres piezas de música desconocida.

De las 74 características musicales examinadas, los investigadores encontraron que la dinámica, el registro, el ritmo y la armonía fueron particularmente útiles para predecir la respuesta de los oyentes.

El contraste es crucial

Entre sus hallazgos, los investigadores observaron que la música influye poderosamente en la región del cerebro responsable del procesamiento de la información auditiva (área de Heschl).

Cuando esta región del cerebro percibe la música, se ilumina como un árbol de navidad, el corazón late más deprisa y las palmas de las manos empiezan a sudar.

Esta reacción cerebral se produce concretamente cuando percibimos el pulso o latido de la música y es más intensa cuando el pulso es más nítido y el latido más fuerte.

Las dinámicas cambiantes, el ritmo y el timbre, o la introducción de nuevos instrumentos, provocan asimismo un repunte en la respuesta cerebral.

En otras palabras, el contraste es crucial para encender en el cerebro el árbol de navidad: "Si una canción es ruidosa en todo momento, no hay mucha variabilidad dinámica, y la experiencia no será tan poderosa como si el compositor usara un cambio en el volumen", explica el autor principal del estudio, Tim Greer, en un comunicado.

"El trabajo del compositor es llevarte a una montaña rusa de emociones en menos de tres minutos, y la variabilidad dinámica es una de las formas en que esto se logra", añade.

También la piel

El equipo también descubrió que la respuesta galvánica de la piel, básicamente, una medida de sudor, aumenta después de la entrada de un nuevo instrumento o el inicio de un crescendo musical.

"Cuando cada nuevo instrumento entra, se puede ver un pico en la respuesta colectiva de la piel", señala Greer.

Además, los momentos más estimulantes de la música fueron precedidos por un aumento en el nivel de complejidad de la canción. En esencia, cuantos más instrumentos hay en la canción, más personas responden a la percepción musical.

La nota de la tristeza: F#

Otro descubrimiento importante de esta investigación es haber identificado la nota más triste de todas: la séptima nota de la escala menor.

Las escalas musicales en modo menor tienen como característica más destacada que la distancia entre su primer y tercer grados es de tercera menor (un tono y medio).

El estudio descubrió que la nota Fa sostenido mayor (F#) en una canción interpretada en clave sol menor se relaciona positivamente con altos índices de tristeza.

Según los investigadores, este descubrimiento podría explicar por la que la angustia del narrador es casi palpable en La casa del Sol naciente, una canción rock de los años sesenta que cuenta la historia de una vida que salió mal en Nueva Orleans (Estado de Luisiana).

Señalan que la canción utiliza el séptimo elevado de la escala menor para lanzar cada verso de una forma cada vez más emocional.

Así se ve el cerebro mientras escuchamos a Chopin. Video: USC Brain and Creativity Institute.


Nuevo territorio

Para desarrollar su investigación, el equipo seleccionó tres piezas emocionales de música que no contenían letras y que no eran muy familiares, para evitar emociones asociadas a experiencias anteriores.

En el experimento, 40 voluntarios escucharon una serie de extractos musicales tristes o felices, mientras se escaneaban sus cerebros a través de resonancia magnética (neuroimagen).

Para medir la reacción física, 60 personas escucharon música en los auriculares, mientras se midió la actividad cardíaca y la conductancia de la piel. El mismo grupo también calificó la intensidad de la emoción (feliz o triste) de 1 a 10 mientras escuchaba la música.

Luego, los informáticos analizaron los datos utilizando algoritmos de inteligencia artificial para determinar a qué características auditivas respondían las personas de manera consistente.

"Los nuevos enfoques de computación multimodal ayudan no solo a iluminar las experiencias afectivas humanas a la música a nivel cerebral y corporal, sino también a conectarlas con la forma en que los individuos realmente sienten y articulan sus experiencias", explica al respecto Shrikanth (Shri) Narayanan, coautor del estudio.

Sentirse bien

Además de ayudar a los investigadores a identificar canciones para realizar ejercicios, estudiar o seleccionar la lista de reproducción para dormir, la investigación tiene aplicaciones terapéuticas: se ha demostrado que la música calma la ansiedad, alivia el dolor y ayuda a las personas con discapacidades o demencia.

Usando esta investigación, se podrán diseñar estímulos musicales para tratar la depresión y otros trastornos del estado de ánimo. También ayudará a comprender cómo se procesan las emociones en el cerebro, señalan los investigadores.

Y añaden: en el futuro se podrá analizar cómo los diferentes tipos de música pueden manipular positivamente nuestras respuestas emocionales y determinar si la intención del compositor coincide con la percepción del oyente de una pieza musical.

Referencia

A Multimodal View into Music's Effect on Human Neural, Physiological, and Emotional Experience. Timothy Greer et al. MM '19 Proceedings of the 27th ACM International Conference on Multimedia, Pages 167-175. DOI:10.1145/3343031.3350867