La neurobiología de la musicalidad en los animales: no somos únicos

Existe un creciente interés en el "sentido musical" (musicalidad) de otros animales. Un ensayo reciente de Liam Drew titulado "¿Qué puede enseñarnos un león marino sobre la musicalidad?" Publicado en Frontiers in Neuroscience se reproduce a continuación. (Nota 1) Se basa en un trabajo de investigación de Andrew Rouse y sus colegas llamado "Mantener el ritmo en un león marino como la oscilación acoplada: implicaciones para la comprensión comparativa del ritmo humano", que el resumen dice:

La capacidad humana para incorporar el movimiento a los ritmos externos, es decir, mantener el ritmo, es omnipresente, pero su historia evolutiva y los fundamentos neuronales siguen siendo un misterio. Recientes hallazgos de arrastre a ritmos simples y complejos en animales no humanos allanan el camino para un nuevo enfoque comparativo para evaluar los orígenes y mecanismos del comportamiento rítmico. El guardián del ritmo no humano más confiable hasta la fecha es un león marino de California, Ronan, que fue entrenado para unir los movimientos de la cabeza a estímulos repetitivos isócronos y mostró una generalización espontánea de esta habilidad a ritmos novedosos y ritmos complejos de la música. ¿El rendimiento de Ronan depende de los mismos mecanismos neuronales que el comportamiento rítmico humano? En el estudio actual, presentamos a Ronan estímulos rítmicos simples en tempos novedosos. En algunos ensayos, presentamos "perturbaciones", alterando el tempo o la fase en el medio de una presentación. Ronan ajustó rápidamente su comportamiento siguiendo todas las perturbaciones, recuperando sus relaciones constantes de fase y tempo para el estímulo en unos pocos latidos. El rendimiento de Ronan fue consistente con las predicciones de los modelos matemáticos que describen la oscilación acoplada: un modelo que se basó únicamente en el acoplamiento de fase se ajustó fuertemente a su comportamiento, y el modelo se mejoró aún más con la adición del acoplamiento de período. Estos hallazgos son la evidencia más clara hasta el momento de la paridad en el mantenimiento de latidos humanos y no humanos y respaldan la opinión de que la capacidad humana para percibir y moverse al ritmo del tiempo puede estar enraizada en mecanismos neuronales ampliamente conservados.

¿Qué puede enseñarnos un león marino sobre la musicalidad?

Ya se trate de Mozart, Hendrix, Miles Davis o tambores tribales, pocas actividades se sienten tan exclusivamente humanas como la música. Y, de hecho, durante mucho tiempo, la mayoría de los científicos creían que el Homo sapiens era la única especie capaz de crear y responder al ritmo y la melodía.

Esta visión, sin embargo, fue desafiada profundamente en 2009, cuando se demostró que una cacatúa llamada Snowball era una bailarina capaz. La bola de nieve que corría a lo largo de las canciones pop claramente demostraba que las especies no humanas tenían el aparato neurobiológico requerido para procesar los estímulos rítmicos y moverlos en el tiempo.

Y ahora, luego de investigaciones que demostraron que chimpancés, bonobos, loros y periquitos tienen capacidades similares, un estudio de un león marino californiano llamado Ronan ha proporcionado datos que pueden ayudar a los científicos en su búsqueda por comprender las raíces biológicas de la musicalidad.

Ronan fue puesto en cautiverio cuando ella tenía alrededor de un año de edad después de no prosperar en la naturaleza. Su nuevo equipo de cuidadores había explorado previamente las capacidades cognitivas de los leones marinos, y en lo que originalmente era un proyecto paralelo explorado los fines de semana, Peter Cook y Andrew Rouse decidieron ver si Ronan podía mantener el ritmo.

Recompensándola con golosinas de pescado cada vez que asintió con éxito a una pista de clics, Cook y Rouse finalmente descubrieron que Ronan podía vencer, mantenerse mejor que cualquier otro animal no humano. Más tarde, ella aprendió a bailar canciones pop también; su favorito es Earth, Wind and Fire's Boogie Wonderland.

Publicaron un informe inicial en 2013 que documentaba esta habilidad, que incluía numerosos experimentos de control que confirmaban que realmente respondía a la información rítmica. Y ahora, en un artículo en Frontiers in Neuroscience , Rouse y el equipo llevan su análisis un paso más allá.

"Gran parte del trabajo que se ha hecho para mantener los latidos en general -para mostrar si una persona o un animal está atrapado- ha utilizado un enfoque observacional, que analiza qué tan cerca está el animal de cada latido individual", explica Rouse. . Pero tales estudios "no revelan ninguna causa subyacente".

Para sondear los mecanismos cerebrales responsables del mantenimiento de los latidos, Rouse dice que debes "hacer que una persona o animal se mueva al ritmo, luego cambia el ritmo repentinamente y mira cómo se adaptan al cambio, cómo vuelven a encontrar el ritmo".

Esto es lo que hicieron. Después de cambiar ya sea el tempo o la fase de la pista de clic que Ronan estaba moviendo su cabeza hacia abajo, los investigadores registraron cuidadosamente cómo se recalibraron sus movimientos. Algo que también hicieron jugando Boogie Wonderland a diferentes velocidades. Y luego probaron si una simple ecuación matemática podría explicar los datos.

La ecuación que usaron fue de la física de los osciladores acoplados, que pueden ser tan simples como dos péndulos oscilantes. Aplicando esto al cerebro, la teoría detrás del experimento es que para moverse al ritmo de la música, la actividad neuronal en los centros cerebrales auditivos primero oscila en sincronía con la entrada rítmica y luego esta oscilación arrastra una oscilación en las neuronas de los centros motores que conducir el movimiento

Esta idea se encuentra en el núcleo de la teoría de la resonancia neural de la música. Y estudios previos en personas habían demostrado que la ecuación describe bien el latido humano. Rouse dice que preguntaron: "¿El comportamiento de Ronan se ajusta a este modelo propuesto? Y descubrimos que sí ".

Una cosa que es importante acerca de Ronan es que los leones marinos no son "imitadores vocales". Todos los animales anteriores que habían demostrado tener habilidades para mantener los latidos habían sido de especies que tenían flexibilidad vocal. Esto sugirió que tal vez la habilidad dependía de los circuitos neuronales especializados que se requieren para la flexibilidad vocal. Los logros de Ronan y su concordancia con una ecuación que simplemente describe dos entidades oscilantes (en este caso, poblaciones oscilantes de neuronas activas) sugieren que los fundamentos neuronales del latido pueden ser más antiguos y generalizados de lo que se pensaba anteriormente.

Aquí, sin embargo, Rouse es cauteloso, dice que el trabajo no distingue específicamente entre las teorías de la musicalidad. Él dice que necesitamos mirar más allá de todas las teorías, pero que esto abre "una nueva vía de exploración".

Discutiendo por qué tardó tanto en apreciar la habilidad de mantener el latido de las criaturas no humanas, y la posibilidad de que sea una habilidad latente en muchos animales, Rouse discute cuánta práctica tienen los humanos; cuán profundamente y ampliamente la música está incrustada en la cultura humana. Desde muy temprana edad, los bebés son arrojados a las rodillas de sus madres, expuestos a rimas infantiles y la música está a su alrededor. "Este acoplamiento entre las regiones auditiva y motora nos ha golpeado desde el primer día", dice, "otros animales no".

Encuentro este estudio fascinante y espero más investigación comparativa en esta área de investigación. Claramente, los humanos no son únicos en el latido.

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Los últimos libros de Marc Bekoff son Jasper's Story: Saving Moon Bears (con Jill Robinson), Ignoring Nature No More: El caso de la conservación compasiva, ¿Por qué los perros joroba y las abejas se deprimen ?: La fascinante ciencia de la inteligencia animal, las emociones, la amistad y la conservación Rewilding Our Hearts: Construyendo Caminos de Compasión y Convivencia, y The Jane Effect: Celebrando a Jane Goodall (editado con Dale Peterson). La Agenda de los Animales: Libertad, Compasión y Convivencia en la Edad Humana (con Jessica Pierce) se publicará a principios de 2017. (Homepage: marcbekoff.com; @MarcBekoff)