Attenzione e memoria di lavoro nei bambini: i benefici della musica

Attenzione e memoria di lavoro nei bambini - i benefici della musica

I bambini che imparano a suonare uno strumento musicale sono avvantaggiati rispetto ai loro coetanei in fatto di apprendimento, memoria di lavoro e attenzione. I bambini “impegnati” musicalmente hanno mostrato performance migliori in fatto di attenzione, di richiamo alla memoria e hanno altresì evidenziato una maggiore attivazione delle regioni cerebrali correlate al controllo dell’attenzione e alla codifica uditiva, tutte funzioni esecutive note per essere associate a una migliore lettura e resilienza, a una maggiore creatività e a una migliore qualità della vita. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista Frontiers in Neuroscience.

Un team guidato dalla dott.ssa Leonie Kausel, violinista e neuroscienziata presso la Pontifical Catholic University of Chile e presso l’Universidad del Desarrollo Chile, ha testato l’attenzione e la memoria di lavoro di 40 bambini cileni tra i 10 ei 13 anni di età. Venti suonavano uno strumento da almeno due anni, con lezioni di 2 ore a settimana ed erano impegnati regolarmente in orchestra o in ensemble.

Gli altri venti bambini invece sono entrati a far parte del gruppo di controllo, dopo essere stati reclutati nelle scuole pubbliche di Santiago. Essi non avevano ricevuto alcuna formazione musicale se non quella da programma scolastico. La loro attenzione e memoria di lavoro sono state valutate attraverso il “compito bimodale (uditivo / visivo) di attenzione e memoria di lavoro (WM).

Durante questo compito, Kausel e la sua equipe hanno monitorato l’attività cerebrale dei bambini tramite la risonanza magnetica funzionale (fMRI), rilevando i cambiamenti nel flusso sanguigno cerebrale. Non è stata rilevata alcuna differenza tra i due gruppi nel tempo di reazione. Tuttavia, i bambini formati musicalmente hanno fatto molto meglio nel compito di memoria.

I piccoli musicisti migliori in termini di attenzione e memoria di lavoro

I piccoli musicisti migliori in termini di attenzione e memoria di lavoro

La nostra scoperta più importante è che due diversi meccanismi sembrano essere alla base delle prestazioni dei giovani studenti di musica nel compito di attenzione e memoria di WM. Uno supporta più meccanismi di attenzione generale del dominio mentre un altro è alla base di più meccanismi di codifica uditiva specifici del dominio.” Lo afferma la dott.ssa Leonie Kausel.

Qui, “dominio” si riferisce alla maniera in cui le modalità sensoriali (ad esempio il calore, il suono o la luce) vengono codificate dal cervello, mentre “dominio specifico” indica l’elaborazione di una solo una modalità sensoriale (diversamente da quanto accade per il dominio generale dove vengono elaborate più modalità insieme).

Meccanismo” invece si riferisce ai processi neurochimici che sono alla base di suddette codifiche. Entrambi i meccanismi sembrano avere funzionalità migliori nei giovani studenti di musica. Nel meccanismo del dominio specifico, le regioni del cervello che sono più attive includono il giro frontale inferiore e il giro sopramarginale situati nella parte anteriore e antero-centrale del cervello. Entrambi fanno parte del cosiddetto “anello fonologico”, un sistema di memoria coinvolto nell’elaborazione uditiva, nella creazione di connessioni uditivo-motorie e nella memoria di lavoro uditiva tonale e verbale.

Nel meccanismo del dominio generale invece una delle regioni cerebrali più attive è probabilmente quella fronto-parietale, composta da varie aree del cervello che si occupano di funzioni esecutive, compiti orientati agli obiettivi e quindi cognitivamente impegnativi.

Kausel e la sua equipe sospettano che formazione musicale sia in grado di aumentare l’attività funzionale di queste reti cerebrali.

Kausel e la sua equipe sospettano che formazione musicale sia in grado di aumentare l'attività funzionale di queste reti cerebrali.

Il passo successivo della ricerca è quello di stabilire il nesso di causalità tra i meccanismi individuati per il miglioramento dell’attenzione e la memoria di lavoro“, queste le affermazioni della Kausel che poi ha aggiunto: “Ci proponiamo anche di sviluppare uno studio longitudinale sulla formazione musicale dei bambini al fine di valutare l’attenzione e la memoria di lavoro, e la possibilità di intervenire con una formazione musicale sui bambini con ADHD“.

Questo significa che è consigliabile far partecipare i bambini alle lezioni di musica?

Certo, lo consiglierei“, ha ammesso la Kausel. “Tuttavia, penso che i genitori dovrebbero muoversi in tal senso non solo per potenziare le funzioni cognitive dei loro bambini, ma perché si tratta di un’attività che, anche se molto impegnativa, è in grado di renderli felici e di far apprendere loro un linguaggio universale.

Come è stata svolta la ricerca

Kausel e la sua equipe hanno adattato alla loro ricerca il compito di attenzione bimodale e di Working Memory ideato da Johnson & Zatorre (2006). Hanno chiesto ai giovani partecipanti di concentrarsi su uno, su entrambi o su nessuno degli stimoli di una coppia: una figura astratta e una breve melodia, presentati simultaneamente per una durata di 4 secondi (“fase di codifica”). Due secondi dopo, hanno chiesto loro di richiamare entrambi alla memoria mediante un’attività di riconoscimento sì / no (“fase di recupero della memoria”) misurando l’accuratezza delle risposte e il tempo di reazione.

La risonanza magnetica funzionale è una tecnica non invasiva che misura l’attività cerebrale in tempo reale: un aumento del flusso sanguigno in una data regione implica una maggiore attività in quella stessa area. Per determinare l’attività associata all’attenzione, Kausel e la sua equipe hanno sottratto i punteggi acquisiti tramite la fMRI degli esercizi “passivi” (cioè quelli in cui i bambini osservavano passivamente gli stimoli bimodali, senza un compito di richiamo della memoria) da quelli ottenuti dai compiti “attivi” (cioè quando i bambini prestavano attenzione a stimoli uditivi e / o visivi). Grazie a questa metodologia i ricercatori impegnati nello studio hanno potuto identificare le regioni cerebrali associate all’attenzione e alla codifica della memoria, che venivano attivate durante appunto le fasi di codifica.

La Dinamica neurale dell’attenzione bimodale e della memoria di lavoro migliorate nei bambini con formazione musicale

La Dinamica neurale dell’attenzione bimodale e della memoria di lavoro migliorate nei bambini con formazione musicale

L’attenzione e la memoria di lavoro (WM) sono componenti fondamentali delle funzioni esecutive e possono essere migliorate con la formazione ad esempio musicale. I circuiti cerebrali alla base di questi miglioramenti però non sono ben noti. La ricerca della Kausel ha inteso identificare proprio questi meccanismi nei bambini che imparano e suonano regolarmente uno strumento musicale, utilizzando la MRI funzionale (fMRI). Due gruppi di studenti di età compresa tra i 10 e i 13 anni con e senza formazione musicale hanno partecipato a un compito di attenzione e WM e la loro attività cerebrale è stata misurata tramite fMRI.

Ai partecipanti è stata presentata una coppia di stimoli bimodali (uditivi e visivi) ed è stato chiesto loro di prestare attenzione solo allo stimolo uditivo, solo a quello visivo, o ad entrambi contemporaneamente. Gli stimoli sono stati successivamente testati con un compito di memoria. Entrambi i gruppi hanno mostrato un elevato grado di precisione sui singoli stimoli. Le prestazione degli studenti formati musicalmente però sono risultate complessivamente migliori su entrambi i compiti di memoria.

I giovani musicisti hanno mostrato quindi una maggiore attivazione rispetto all’altro gruppo delle regioni di controllo come ad esempio quella fronto-parietale durante tutte le fasi di codifica. Inoltre, la più facile codifica degli stimoli uditivi nei musicisti è stata positivamente correlata ad anni di allenamento e a una maggiore attività del giro frontale inferiore sinistro e di quello sopramarginale sinistro, entrambi alla base “Loop Fonologico”.

I risultati dello studio intrapreso dalla Kausel e dalla sua equipe chiariscono quindi le dinamiche neurali che sono alla base di una migliore attenzione e di una migliore memoria di lavoro nei bambini formati musicalmente e contribuiscono ad arricchire con nuove conoscenze il modello di plasticità cerebrale.

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