Cómo se coordinan los dedos y el cerebro al hacer música  

1. Febrero 2022

Al tocar el piano, los pianistas están involucrados en la planificación de dos cosas en paralelo: deben coordinar lo que se toca, es decir, qué nota o acorde debe venir a continuación, y cómo se toca, es decir, exactamente qué dedos deben tocar las teclas. Un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Estética Empírica y el Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas y Cerebrales Humanas ha investigado dónde se llevan a cabo exactamente en el cerebro estos pasos de planificación.

La resonancia magnética funcional (fMRI) es una técnica utilizada para identificar la ubicación de la actividad cerebral. Por lo general, involucra a los participantes del estudio acostados horizontalmente dentro de un tubo estrecho situado dentro de un fuerte campo magnético, una posición que por razones obvias hace que sea imposible examinar a los pianistas mientras tocan el piano. Para superar esta limitación, el equipo de investigación cooperó con la Fábrica de Pianos Blüthner de Leipzig para desarrollar un piano único en su tipo, compatible con MRI con 27 teclas que utiliza un cable de luz para registrar las pulsaciones de teclas de los participantes.

Dos redes cerebrales diferentes

En este piano especial, se pidió a 26 pianistas individuales que tocaran secuencias de acordes basadas en imágenes en el escáner de resonancia magnética. Lo que esto mostró fue que dos redes cerebrales diferentes se activaron, respectivamente, por los pasos de planificación de qué y cómo. Los investigadores quedaron particularmente impresionados por el hecho de que ambas redes contenían corteza prefrontal lateral izquierda, una región frontal del cerebro que es especialmente importante en la planificación de todas las acciones cotidianas.

"Una característica particular de esta región es su grado graduado de especialización: mientras que la parte delantera implementa pasos de planificación bastante abstractos, estos procesos se refinan cada vez más atrás en la región. La planificación se hace así cada vez más concreta, el qué se traduce en el cómo", explica la primera autora Roberta Bianco.

En el caso de este estudio, este proceso corresponde a la traducción de una idea musical en movimientos de dedos en el piano. Por lo tanto, los investigadores identificaron la corteza prefrontal como la región clave que coordina la relación entre una composición musical y los movimientos de los dedos durante la actuación en solitario.

De la actuación en solitario al dúo

Si tales procesos complejos se activan en los cerebros de los pianistas solistas cuando tocan secuencias de acordes simples, entonces interpretar música junto con otros debe ser aún más un desafío para el cerebro. Después de todo, los músicos no solo necesitan planificar e implementar su propia actuación, sino coordinarla y adaptarla a las actuaciones de los demás.

Como estas dos cosas no se pueden hacer al mismo tiempo, los músicos deben priorizar en qué se centran mientras tocan: la ejecución precisa de su propia actuación o el ajuste de sus acciones con las de los otros músicos. Con el fin de averiguar exactamente cómo se producen estos procesos de coordinación entre músicos, los investigadores de los dos institutos Max Planck realizaron un segundo estudio en el que examinaron los cerebros de los pianistas que tocaban dúos.

Una cuestión de longitud de onda

"Cuando las personas coordinan sus acciones, por ejemplo, cuando bailan o cantan juntas, sus ondas cerebrales también se sincronizan", explica Daniela Sammler, jefa de los equipos de investigación. "Este fenómeno se llama 'sincronía intercerebral'".

Una causa obvia de tal sincronía es que los músicos hacen y escuchan cosas similares al mismo tiempo. Pero ahora, los científicos querían averiguar si el proceso de coordinación entre los socios que juegan un dúo también se reflejaba en las ondas cerebrales sincrónicas.

Para ello, invitaron a 14 parejas de pianistas a interpretar dúos cortos de piano juntos. Grabaron las ondas cerebrales de los 28 músicos utilizando electroencefalografía (EEG). Un pianista tocaba la melodía con su mano derecha, mientras que el otro tocaba la clave de bajo con su izquierda. Todas las piezas contenían un descanso musical en el medio, durante el cual no se producía ningún sonido.

El equipo de investigación utilizó este descanso para estudiar su actividad cerebral: se les había pedido a los pianistas que interpretaran el papel que vino después del descanso a un ritmo diferente, ya fuera para ser más rápido o más lento que el tempo del principio se les indicó por una señal poco antes de que comenzaran a tocar la pieza. Sin embargo, para algunas piezas, se les dieron señales diferentes y contradictorias.

La primera autora Katarzyna Gugnowska resume lo que sucedió: "Esta manipulación hizo una diferencia real para la sincronicidad de los dos cerebros durante el descanso: si ambos pianistas planeaban tocar al mismo ritmo, la sincronicidad era alta. Sin embargo, si los tempos asignados eran diferentes, era bajo. Además, la sincronicidad de las ondas cerebrales también predijo cuán similares eran los respectivos tempos de los pianistas después del descanso".

Estos resultados sugieren que la sincronización de ondas cerebrales entre músicos no es solo un subproducto, uno desencadenado por impresiones auditivas compartidas y la música en sí, sino que en realidad es un mecanismo que utilizan para coordinar sus actuaciones entre sí.

Tomados en conjunto, estos estudios proporcionan evidencia importante de la compleja coordinación involucrada en hacer música, no solo entre el cerebro y la mano de un músico solista, sino también entre músicos cuando actúan en concierto.