Nauka gry na pianinie powoduje złożone zmiany w aktywności mózgu

Gra na pianinie prowadzi do różnych zmian w mózgu, wpływając na obszary odpowiedzialne za pamięć, ruch oraz przetwarzanie bodźców sensorycznych – informuje czasopismo „bioRxiv”.

Eksperymenty przeprowadzone przez zespół z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN w Warszawie rzucają nowe światło na wpływ nauki gry na instrumentach na aktywność mózgową.

Większość dotychczasowych badań koncentrowała się na pojedynczych skanach mózgu podczas gry, ale tym razem podejście badaczy było bardziej kompleksowe.

Mgr Alicja Olszewska z Instytutu Nenckiego oraz jej koledzy przeanalizowali 24 osoby uczące się gry na elektronicznym pianinie przez 26 tygodni. Początkowo nauczyciel wprowadził uczniów w podstawy i progresywnie zwiększał złożoność uczonych utworów muzycznych w trakcie trzynastu 45-minutowych lekcji. Uczestnicy byli również zachęcani do samodzielnych ćwiczeń w domu przez 4 godziny tygodniowo.

W ciągu 1, 6, 13 i 26 tygodni nauki, zespół badawczy stosował funkcjonalny rezonans magnetyczny do obserwacji zmian w mózgach uczestników, podczas gdy próbowali oni grać coraz trudniejsze utwory.

Odkrycia wykazały, że nauka gry na pianinie indukuje złożone zmiany w aktywności mózgowej, które ewoluują w czasie. W pierwszych fazach nauki aktywne były głównie obszary związane z pamięcią, integracją bodźców sensorycznych i procesami ruchowymi, a ich aktywność zmniejszała się wraz ze wzrostem biegłości muzycznej uczniów.

Analiza wykazała, że pianistyka angażuje wiele obszarów mózgu, w tym korę słuchową, odpowiadającą za przetwarzanie dźwięków, oraz korę motoryczną, która jest odpowiedzialna za planowanie i wykonanie ruchów.

Choć aktywność kory słuchowej pozostała stabilna przez całe 26 tygodni, to aktywność kory ruchowej zmalała. „To zmniejszenie aktywności oznacza optymalizację funkcji mózgowych, co jest spodziewane w miarę doskonalenia się w grze na pianinie” – zauważa Olszewska.

Dodatkowo, skany ujawniły, że nauka gry na pianinie wstępnie aktywuje inne obszary mózgu, takie jak móżdżek, koordynujący ruch, oraz części kory ciemieniowej, integrujące różne typy informacji sensorycznych. Badacze zauważyli również zwiększoną aktywację hipokampu, odpowiedzialnego za pamięć, oraz zwojów podstawy mózgu, które biorą udział w inicjowaniu i kontrolowaniu ruchów dobrowolnych.

Z biegiem czasu i postępem w szkoleniu, aktywność w tych obszarach maleje, co zdaniem Olszewskiej świadczy o coraz większej optymalizacji procesów neuronalnych związanych z biegłością w grze na pianinie.

Badacze odnoszą się do kilku teorii wyjaśniających, jak nauka gry na instrumencie wpływa na aktywność mózgową. Jedna z nich, „ekspansja i renormalizacja”, sugeruje, że objętość istoty szarej najpierw rośnie, a potem maleje w miarę rozwijania umiejętności muzycznych. Inna teoria wskazuje na równoczesne przetwarzanie informacji w ścieżkach neuronowych, co pozwala na naukę właściwej sekwencji, synchronizacji, szybkości i siły ruchów podczas gry.