O singură lecție de vioară este suficientă pentru a produce modificări măsurabile în activitatea creierului, conform unui studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea din Nottingham, Marea Britanie. Cercetarea, care a fost publicată în revista științifică Imaging Neuroscience, a demonstrat că procesele cerebrale implicate în învățarea unei abilități noi pot fi observate chiar și după o experiență scurtă de instruire.
Echipa de cercetare a monitorizat în timp real activitatea cerebrală a 22 de persoane care nu aveau experiență în interpretarea la vioară. Pentru a realiza aceste măsurători, oamenii de știință au utilizat tehnologia OPM-MEG, un sistem de magnetoencefalografie bazat pe magnetometre cu pompaj optic. Această tehnologie este integrată într-o cască ușoară, purtată pe cap, care permite monitorizarea activității cerebrale în timp ce participanții efectuează mișcări naturale.
Experimentul a implicat o metodă de comparare a semnalelor înregistrate înainte și după primirea unei lecții de vioară de la un profesor cu experiență. Voluntarii au urmărit inițial o înregistrare video cu un violonist experimentat interpretând melodia „Twinkle Twinkle Little Star”, apoi au încercat să o reproducă. Cercetătorii au observat că activitatea undelor beta din zonele motorii și premotorii a devenit semnificativ mai intensă în timpul interpretării de după lecție.
Undele beta sunt asociate cu menținerea stării sistemului senzorio-motor și cu predicțiile pe care creierul le face în legătură cu propriile mișcări. Joseph Gibson, cercetător la Universitatea din Nottingham, explică faptul că creierul funcționează prin a face predicții despre ce se va întâmpla ca urmare a acțiunilor tale. Dacă muzicianul cântă nota anticipată, rezultatul corespunde predicției, însă dacă atinge o notă diferită, creierul primește informații despre această discrepanță.
Pentru a nu perturba măsurătorile magnetice, cercetătorii au utilizat un instrument construit integral din lemn de către lutierul Alan Kirby. O vioară obișnuită conține componente metalice care ar putea afecta datele colectate prin sistemul OPM-MEG. Acest instrument special a fost acordat la frecvențe specifice instrumentelor baroce, permițând o colaborare între fizicieni, ingineri, neuroștiințifici și meșteri specializați în construcția de instrumente muzicale.
Studiul oferă perspective asupra modului în care creierul învață să execute mișcări complexe. Matthew Brookes, profesor la Universitatea din Nottingham, a menționat că unele dintre mecanismele cerebrale analizate în acest experiment pot fi afectate și în anumite afecțiuni neurologice, precum demența. Cercetătorii speră că această metodă de investigare va ajuta la înțelegerea funcționării creierului sănătos și a modificărilor care apar în cazul bolilor neurologice.