“Yo conozco esa canción!” Claves evolutivas de la percepción musical

¿Cómo percibimos la música, los sonidos? Esta pregunta está en la base de la investigación del Grupo de Lenguaje y Cognición Comparativa (LCC) del Centro de Cognición y Cerebro (CBC) de la UPF que ha sido recientemente publicada en la revista Animal Cognition.

Los seres humanos comparten unas características que por el momento aparentan ser únicas en el reino animal: el lenguaje y la música. “Nuestro grupo se dedica a entender cómo han evolucionaron esas habilidades en los seres humanos y hasta que punto algunos de sus componentes son compartidos por otras especies”, explica Juan Manuel Toro, director del LCC y uno de los autores del estudio junto con Paola Crespo Bojorque y Alexandre Celma Miralles.

Al escuchar una canción que ya conocemos podemos identificarla a pesar de que no sea una versión exacta de la original. Si suena más alto o más bajo, más rápido o más lento o si los instrumentos son diferentes a la versión que conocemos, los seres humanos podemos identificarla aunque haya estos cambios superficiales en la melodía. El estudio del LLC explora hasta qué punto esa habilidad se basa en habilidades que ya están presentes en otros animales, es decir, que no son exclusivas de los humanos.

Para esto estudiaron 40 ratas de laboratorio (Rattus norvegicus, comúnmente conocidas como ratas Long-Evans) a las que adiestraron en identificar una melodía, en este caso se utilizó la segunda mitad del “Cumpleaños Feliz”. “Es una melodía de 13 tonos que incluye todo el arco tonal típico de las escalas occidentales”, explican en el artículo.

El experimento comenzó con una fase de familiarización seguida de tres sesiones de prueba. Se realizaron 20 sesiones de familiarización, cada sesión de una duración de 10 minutos por día. En cada sesión, las ratas se colocaron individualmente en una caja de respuesta y se les presentaron 40 repeticiones de la melodía de familiarización a la vez que les daban una pastilla de sacarosa como alimento.

Los resultados sugieren que la capacidad para reconocer patrones por encima de cambios en pitch y tempo que observamos en los humanos puede tener sus orígenes en habilidades ya presentes en otras especies

Después de la fase de familiarización, se realizaron tres sesiones en las que e utilizaban versiones modificadas de la canción. Se analizaron las respuestas ante los siguientes cambios físicos de la melodía:

• La frecuencia fundamental (pitch): se ponía la canción una octava arriba o debajo de la original
• La velocidad (tempo)
• El timbre. La canción original estaba tocada en piano y la variante era en violín

“Encontramos que las ratas reconocieron la canción incluso cuando había cambios en la frecuencia y en la velocidad”, explica Toro, “pero que cuando cambiábamos el timbre ya no fueron capaces de reconocer la canción. Los resultados sugieren que la capacidad para reconocer patrones por encima de cambios en pitch y tempo que observamos en los humanos puede tener sus orígenes en habilidades ya presentes en otras especies”.

Existen tanto especies de mamíferos como de aves que pueden percibir cambios en la frecuencia fundamental (monos rhesus -Macaca mulatta), la velocidad (el león marino de California -Zalophus californianus- o la cacatúa -Cacatua galerita eleonora) y el timbre (chimpancés -Pan troglodytes). Sin embargo, Toro explica que los humanos procesamos la música percibiendo las estructuras musicales de forma relativa en lugar de absoluta; es decir, independientemente de los cambios de superficie a lo largo de características como el tono, el tempo y el timbre. Por lo tanto, es importante comprender hasta qué punto esta capacidad se basa en sensibilidades ya presentes en otras especies”.

La investigación se llevó a cabo con la colaboración del Parc de Recerca Biomédica de Barcelona (PRBB) con el apoyo de la Fundación BIAL y la Generalitat de Catalunya.

Trabajo de referencia:

Paola Crespo-Bojorque, Alexandre Celma-Miralles, Juan M. Toro (febrer 2022). “Detecting surface changes in a familiar tune: exploring pitch, tempo and timbre”. Animal Cognition