Demuestran por primera vez la sincronización innata del ritmo en animales, con ratas que "bailan"

Una nueva investigación acaba de demostrar que moverse con precisión al ritmo de la música no es una habilidad innata exclusiva de los humanos, tras comprobar que las ratas también tienen esta capacidad, según publican sus autores en la revista Science Advances ⁽¹⁾.

Similar en todas las especies

Se ha descubierto que el ritmo óptimo para asentir con la cabeza depende de la constante de tiempo en el cerebro (la velocidad a la que nuestro cerebro puede responder a algo), que es similar en todas las especies. Esto significa que la capacidad de nuestros sistemas auditivo y motor para interactuar y moverse al ritmo de la música puede estar más extendida entre las especies de lo que se pensaba.

Este nuevo descubrimiento no sólo ofrece más información sobre la mente animal, sino también sobre los orígenes de nuestra propia música y danza.

Al parecer, la capacidad de acompasar nuestros movimientos a la música depende en cierta medida de nuestra capacidad genética innata, y hasta ahora se pensaba que esta habilidad era un rasgo exclusivamente humano.

Aunque los animales también reaccionan al oír ruidos, o pueden emitir sonidos rítmicos, o ser entrenados para responder a la música, esto no es lo mismo que los complejos procesos neuronales y motores que trabajan juntos para permitirnos reconocer naturalmente el ritmo de una canción, responder a él o incluso predecirlo, lo que se conoce como Science Advances.

Hace relativamente poco tiempo, los estudios de investigación (y los vídeos caseros) han demostrado que algunos animales parecen compartir nuestro impulso de moverse al ritmo de la música. Ahora, el nuevo trabajo de un equipo de la Universidad de Tokio (Japón) demuestra que las ratas son uno de ellos.

Sincronización innata de las ratas

"Las ratas mostraron una sincronización innata, es decir, sin ningún tipo de entrenamiento o exposición previa a la música, del ritmo de forma más clara dentro de las 120-140 bpm (pulsaciones por minuto), a las que los humanos también muestran la más clara sincronización del ritmo", explica el profesor asociado Hirokazu Takahashi, de la Escuela de Postgrado de Ciencia y Tecnología de la Información.

"El córtex auditivo, la región de nuestro cerebro que procesa el sonido, también estaba sintonizado a 120-140 bpm, lo que pudimos explicar utilizando nuestro modelo matemático de adaptación cerebral", añade.

El experto afirma que "la música ejerce una fuerte atracción sobre el cerebro y tiene profundos efectos sobre la emoción y la cognición. Para utilizar la música de forma eficaz, tenemos que revelar el mecanismo neural que subyace a este hecho empírico --apunta--. También soy especialista en electrofisiología, que se ocupa de la actividad eléctrica del cerebro, y llevo muchos años estudiando la corteza auditiva de las ratas".

El equipo tenía dos hipótesis alternativas: La primera era que el tempo óptimo de la música para la sincronización del ritmo estaría determinado por la constante de tiempo del cuerpo. Ésta es diferente entre especies y mucho más rápida para los animales pequeños en comparación con los humanos (piense en la rapidez con la que una rata puede desplazarse).

La segunda era que el ritmo óptimo estaría determinado por la constante de tiempo del cerebro, que es sorprendentemente similar en todas las especies.

Investigación con 20 participantes humanos y 10 ratas

"Tras realizar nuestra investigación con 20 participantes humanos y 10 ratas, nuestros resultados sugieren que el tempo óptimo para la sincronización de los latidos depende de la constante de tiempo del cerebro --afirma Takahashi--. Esto demuestra que el cerebro animal puede ser útil para dilucidar los mecanismos perceptivos de la música".

Las ratas llevaban acelerómetros inalámbricos en miniatura, que podían medir los más mínimos movimientos de la cabeza. Los participantes humanos también llevaban acelerómetros en los auriculares. A continuación, se les reprodujeron fragmentos de un minuto de la Sonata para dos pianos en re mayor, K. 448, de Mozart, a cuatro tempos diferentes: setenta y cinco por ciento, 100%, 200% y 400% de la velocidad original.

El tempo original es de 132 bpm (beats per minute, en inglés -pulsaciones por minuto-) y los resultados mostraron que la sincronización de los latidos de las ratas era más clara dentro del rango de 120-140 bpm. El equipo también descubrió que tanto las ratas como los humanos sacudían la cabeza al compás de un ritmo similar, y que el nivel de sacudidas de la cabeza disminuía cuanto más se aceleraba la música.

"Hasta donde sabemos, éste es el primer informe sobre la sincronización innata del ritmo en animales que no se logró mediante el entrenamiento o la exposición musical --explica Takahashi--. También planteamos la hipótesis de que la adaptación a corto plazo en el cerebro estaba implicada en la sintonización del ritmo en el córtex auditivo. Pudimos explicarlo ajustando nuestros datos de actividad neural a un modelo matemático de la adaptación".

Visión fascinante de la mente animal

"Además, nuestro modelo de adaptación demostró que, en respuesta a secuencias de clics aleatorios, el mayor rendimiento en la predicción del ritmo se producía cuando el intervalo medio entre estímulos (el tiempo entre el final de un estímulo y el comienzo de otro) era de unos 200 milisegundos (una milésima de segundo) --subraya--. Esto coincidía con las estadísticas de los intervalos entre estímulos en la música clásica, lo que sugiere que la propiedad de adaptación en el cerebro subyace a la percepción y creación de la música".

Además de ser una visión fascinante de la mente animal y del desarrollo de nuestra propia sincronización de ritmos, los investigadores también lo ven como una visión de la creación de la propia música.

"A continuación, me gustaría revelar cómo se relacionan otras propiedades musicales, como la melodía y la armonía, con la dinámica del cerebro. También me interesa saber cómo, por qué y qué mecanismos del cerebro crean campos culturales humanos como las bellas artes, la música, la ciencia, la tecnología y la religión", comenta Takahashi.

"Creo que esta cuestión es la clave para entender cómo funciona el cerebro y desarrollar la IA (inteligencia artificial) de próxima generación", concluye.