Ricerche

Nina Kraus, Professore della Northwestern University, sta facendo luce su uno dei compiti più complessi del cervello: dare un senso al suono.

Ha presentato il suo lavoro alla recente conferenza «Falling Walls» di Berlino, un prestigioso raduno annuale che introduce importanti scoperte o "innovazioni" di 20 tra i più eminenti scienziati e leader sociali del mondo in una vasta gamma di settori.

Durante il suo discorso di 15 minuti, la Kraus ha spiegato come è riuscita a risolvere un problema importante nel settore inventando un nuovo modo di misurare ciò che accade nel cervello quando elabora il suono.

"I suoni della nostra vita cambiano il nostro cervello", ha detto la Kraus, inventore, musicista dilettante e direttrice dell'Auditory Neuroscience Lab nella Facoltà di Comunicazione della Northwestern. "Nel nostro laboratorio, indaghiamo come la nostra vita nel suono cambia il cervello, e come le diverse forme di arricchimento o di declino influenzano il modo in cui il cervello elabora il suono".

Per misurare la risposta del cervello al suono, i ricercatori convogliano la parola o la musica direttamente nelle orecchie dei volontari dello studio. Gli scienziati quindi misurano l'energia elettrica creata dal cervello nel tradurre il suono, attraverso sensori collegati alla testa dei partecipanti.

I risultati di una serie di studi che hanno coinvolto migliaia di partecipanti, dalla nascita ai 90 anni, suggeriscono che la capacità del cervello di elaborare il suono è influenzata da tutto, dalla riproduzione di musica, all'apprendimento di una nuova lingua, dall'invecchiamento ai disturbi del linguaggio e alla perdita dell'udito.

Gli studi indicano che nel corso della vita, le persone che suonano attivamente musica (come hobby) possono sentire meglio nel rumore di quelli che non suonano. Il lavoro della Kraus suggerisce anche che la povertà e il livello di istruzione della madre possono influenzare la capacità del bambino di elaborare le parti essenziali del suono. "Possiamo esaminare come il cervello elabora gli ingredienti essenziali nel suono, che sono radicati nella tonalità e nel tempo e timbro", ha detto la Kraus alla Falling Walls. "Un mixer è una buona analogia. E' una regolazione molto fine".

La ritrovata capacità di misurare l'elaborazione del suono nel cervello ha portato ad altre importanti scoperte nella neuro-istruzione da parte della Kraus e del suo team. Uscendo dal laboratorio, hanno condotto studi nelle scuole, nei centri sociali e nelle cliniche.

Altri risultati:

• Il laboratorio della Kraus ha scoperto un approccio biologico per misurare l'elaborazione del suono di un individuo con una precisione senza precedenti.
  
  
• Il modo in cui un bambino pre-alfabetizzato elabora gli ingredienti del suono (tono, tempo e timbro) è in grado di prevedere la capacità di lettura futura.
  
  
• Le carenze dell'elaborazione del suono possono essere parzialmente compensate facendo musica, così come parlando un'altra lingua.
  
  
• L'impegno conta; il cervello dei bambini che sono stati coinvolti più attivamente negli studi nel laboratorio della Kraus hanno visto i cambiamenti più robusti.
  
  
• L'elaborazione del suono nel cervello può essere un marcatore neurologico per problemi come l'autismo, la dislessia e il ritardo nell'apprendimento.

"Dare un senso al suono è uno dei compiti computazionalmente più complessi che chiediamo al nostro cervello: egli elabora le informazioni in microsecondi", ha detto la Kraus, Professoressa di Scienze della Comunicazione. "Non è sorprendente che uno dei primi problemi che incontriamo in così tanti disturbi (siano colpi in testa, problemi psichiatrici o semplicemente l'invecchiamento) è la comprensione del suono in un ambiente complesso, come sentire la voce di un amico in un luogo rumoroso. L'elaborazione del suono nel cervello è davvero una misura della salute del cervello".