Charles Limb: Il cervello improvvisa

Il musicista e ricercatore Charles Limb si è chiesto come funzioni il cervello durante l'improvvisazione musicale -- ha quindi sottoposto musicisti jazz e rapper a scansioni fMRI per scoprirlo. Ciò che Limb e colleghi hanno scoperto ha profonde implicazioni sulla nostra comprensione delle diverse forme di creatività.

Sono un chirurgo che studia la creatività,

e non mi è mai capitato un paziente che dicesse

"Vorrei che fosse davvero creativo durante l'intervento."

La cosa mi sembra quindi un po' ironica.

Devo però dire, dopo innumerevoli interventi chirurgici,

che è abbastanza simile al suonare uno strumento musicale.

Per me, questa profonda e duratura fascinazione per il suono

è ciò che mi ha portato ad essere un chirurgo

e a studiare la scienza del suono, in particolare la musica.

Nei prossimi minuti proverò a parlarvi

della mia carriera

e di come studio la musica

mentre mi confronto con interrogativi

sulle capacità creative del cervello.

Ho svolto la maggior parte del lavoro all'Università Johns Hopkins,

ma anche all'Istituto Nazionale di Salute, dove ero prima.

Presenterò degli studi

e vi parlerò di tre esperimenti musicali.

Inizierò mostrandovi un filmato.

E' un video di Keith Jarrett, un noto improvvisatore jazz

probabilmente il più conosciuto, rappresentativo esempio

di qualcuno che porta l'improvvisazione ai più alti livelli.

Improvvisa interi concerti

di getto,

senza mai ripeterli esattamente allo stesso modo.

Quindi, come forma di fervida creatività,

credo sia un ottimo esempio.

Facciamo quindi partire il video.

(Musica)

Qui succede qualcosa di veramente unico, meraviglioso.

Io -- come ascoltatore, come appassionato --

l'ascolto, e rimango sbalordito.

Penso: come è possibile?

Come può il cervello generare tanta informazione,

tanta musica spontaneamente?

Quindi ho definito questo concetto, scientificamente,

che la creatività artistica è magica, ma non è magia.

Nel senso che è un prodotto del cervello.

Non c'è molta gente con l'encefalogramma piatto che fa arte.

Così, definendo la creatività artistica

come un prodotto neurologico,

ho portato avanti l'idea che la si potesse studiare

come ogni altro processo neurologico complesso.

Mi sembra questo ponga altri interrogativi.

E' davvero possibile studiare la creatività scientificamente?

Credo questa sia una buona domanda.

Vi dico che la maggior parte degli studi scientifici sulla musica,

sono molto complessi.

Analizzandoli, è difficile capire dove stia la musica.

In effetti, sembrano nel complesso ben poco musicali

e mancano la vera natura della musica.

Questo porta al secondo interrogativo:

Perchè gli scienziati dovrebbero studiare la creatività?

Forse non siamo le persone più adatte a farlo.

Può essere,

ma vi dirò che, da un punto di vista scientifico --

oggi abbiamo parlato molto d'innovazione --

la scienza dell'innovazione,

tutto quanto sappiamo su come il cervello innova

è solo agli inizi.

In verità, sappiamo ben poco su come riusciamo ad essere creativi.

E credo quindi che vedremo

nei prossimi 10, 20, 30 anni

una vera scienza della creatività, che ora germoglia e fiorirà.

Perchè ora abbiamo nuovi metodi che ci permettono

di prendere processi quali una complessa

improvvisazione jazz, e di studiarli rigorosamente.

E quindi si torna al cervello.

Ognuno di noi ha questo mirabile cervello,

di cui sappiamo ben poco, francamente.

Credo che i neuroscienziati

abbiano molte più domande che risposte.

Io stesso, non vi darò molte risposte oggi,

ma porrò tante domande.

In sostanza, ecco cosa faccio nel mio laboratorio.

Pongo domande sul ruolo del cervello in tutto questo.

Questo è il metodo che utilizzo. Si chiama MRI funzionale.

Se siete stati dentro un apparecchio di risonanza magnetica, è molto simile,

ma questo è attrezzato in modo

non solo da scattare immagini del cervello,

ma anche scattare immagini delle sue aree attive.

Ciò viene fatto nel seguente modo.

Con la visualizzazione BOLD,

Visualizzazione del Livello di Ossigeno nel Sangue.

Ora, quando siete dentro uno scanner fMRI,

siente dentro un grosso magnete

che allinea le vostre molecole in certe aree.

Quando un'area cerebrale è attiva, ossia un'area neuronale è attiva,

il flusso sanguineo viene dirottato in tale area.

Tale flusso sanguineo causa un incremento

locale di sangue in tale area

con cambiamento nella concentrazione di deossiemoglobina.

La deossiemoglobina può essere individuata dal MRI,

mentre l'ossiemoglobina no.

Quindi, attraverso l'inferenza --

stiamo misurando il flusso sanguineo, non l'attività neuronale --

diciamo che un'area del cervello che riceve più sangue

era attiva durante un particolare compito.

Questo è il concetto cruciale del fMRI.

E' in uso sin dagli anni '90

per studiare processi molto complessi.

Ora vi mostrerò una mia ricerca,

sul Jazz dentro lo scanner fMRI.

L'ho condotta con Alan Braun, collega all'INS.

Questo è un breve filmato sul nostro progetto.

(Video) Charles Limb: Questa è una tastierina MIDI

che usiamo per gli esperimenti jazz.

Ha 35 tasti

ed è progettata per entrare nello scanner,

essere inerte al magnete,

minimizzare le interferenze

che potrebbero causare artefatti

ed avere un cuscinetto da adagiare sulle gambe

di chi suona sdraiato sulla schiena, nello scanner.

Funziona così -- questo in realtà non produce alcun suono.

Invia un cosiddetto segnale MIDI --

Interfaccia Digitale per Strumenti Musicali --

attraverso questi cavi alla scatola e poi al computer,

che poi attiva campionature di pianoforte come queste.

(Musica)

(Musica)

CL: Bene, funziona.

Quindi, grazie a questa tastiera musicale,

possiamo ora prendere un processo musicale e studiarlo.

E ora cosa si fa con questa bella tastierina?

Non basta certo dire -- "Che bello averla!"

Bisogna ideare un esperimento scientifico.

E quindi l'esperimento si basa su quanto segue.

Cosa succede nel cervello nel corso di qualcosa memorizzato e super-appreso,

e cosa succede durante qualcosa

spontaneamente generato, o improvvisato,

ma che richiedono le stesse azioni motorie

e processi sensoriali periferici?

Ho qui i cosiddetti paradigmi.

Il paradigma scala, che consiste nel suonare su e giù una scala, a memoria.

Poi c'è l'improvvisazione su una scala --

semiminime, metronomo, mano destra --

scientificamente molto solido,

ma musicalmente molto noioso.

Poi c'è quello in fondo, chiamato il paradigma jazz.

Abbiamo quindi portato musicisti jazz di professione all' INS,

e li abbiamo fatto memorizzare questo brano a sinistra, in basso --

quello che mi avete sentito suonare --

e abbiamo chiesto loro di improvvisare sulla stessa sequenza di accordi.

Se clicchiamo l'icona suono in basso a destra,

questo è un esempio di ciò che è stato registrato nello scanner.

(Musica)

Alla fine quindi, non sarà il più naturale degli ambienti,

ma almeno sono in grado di fare vera musica.

Ho sentito questo brano 200 volte,

e mi piace ancora.

E comunque i musicisti erano comodi.

Prima abbiamo misurato il numero delle note.

C'erano solo delle note in più durante l'improvvisazione?

Non proprio.

Abbiamo allora guardato l'attività cerebrale.

Cercherò di sintetizzarvelo.

Queste sono mappe di contrasto che mostrano lo scarto

tra ciò che cambia mentre s'improvvisa

e mentre si suona a memoria.

In rosso c'è l'area attiva nella corteccia prefrontale,

nel lobo frontale del cervello.

E in blu c'è quest'area deattivata.

Avevamo quindi quest'area, la corteccia prefrontale mediale

la cui attività aumentava.

E quest'ampia zona, la corteccia prefrontale laterale

la cui attività diminuiva. Ora vi spiego.

Queste due sono aree multifunzionali del cervello.

Voglio precisare che non sono le "aree jazz" del cervello.

Si occupano di una serie di cose

che hanno a che fare con la riflessione,

introspezione, memoria di lavoro e così via.

La coscienza è in realtà situata nel lobo frontale.

Ma abbiamo questa combinazione

tra un'area che crediamo coinvolta nell'automonitoraggio, spegnersi,

e quest'altra area che crediamo essere autobiografica,

di espressione di sé, accendersi.

Riteniamo, almeno in questo primo --

E' un primo studio. Probabilmente errato.

Ma è uno studio.

Crediamo che un'ipotesi quantomeno ragionevole

sia che, per essere creativi,

si debba verificare questa strana dissociazione nel lobo frontale.

Un'area si accende, e un'altra grande area si spegne,

in modo da disinibire, da lasciare spazio anche agli errori,

senza sbarrare costantemente

tutti questi nuovi impulsi creativi.

Ora, molti sanno che la musica non è sempre un'attività solistica --

a volte è un'attività comunicativa.

La domanda seguente è quindi stata:

Cosa succede quando i musicisti si scambiano,

quelli che chiamiamo "scambio di battute",

una cosa comune nei pezzi jazz?

Questo è un blues a 12 battute.

E l'ho qui diviso in gruppi di 4 battute,

per capire come sarebbero scambiate.

Abbiamo quindi portato un musicista nello scanner -- stessa cosa --

gli abbiamo fatto memorizzare questa melodia

mentre un altro musicista nella sala di controllo

interagiva con lui scambiando battute musicali.

Questo è Mike Pope, musicista,

uno dei migliori bassisti al mondo e pianista fantastico.

Ora sta suonando il pezzo

che avete appena visto

solo un po' meglio di come l'ho scritto.

(Video) CL: Mike, vieni. (Uomo: Che la forza sia con te).

Infermiera: Niente in tasca, giusto Mike?

Mike Pope: Nulla. Tasche vuote. (Inferm: OK).

CL: Ci devi proprio credere per accettare.

(Risate)

Alla fine è divertente.

Quindi ora ci stiamo scambiando battute.

Lui è dentro. Potete vedere le sue gambe.

Ed io sono nella stanza, che ricambio le sue battute.

(Musica)

(Video) Mike Pope: E' una buona approssimazione

della realtà.

Dà tempo a sufficienza.

Il fatto di averlo ripetuto più volte

permette di adattarsi all'ambiente.

La maggiore difficoltà l'ho avuta a livello cinestesico,

guardarmi le mani

riflesse da due specchi,

sdraiato sulla schiena

e impossibilitato a muovermi, tranne le mani.

Non è stato semplice.

Tuttavia,

di sicuro ci sono stati,

momenti

di vero, onesto scambio musicale, lo posso assicurare.

CL: Mi godo questo momento.

Ciò che vedete qui --

Commetto un peccato mortale in scienza,

mostrandovi i dati preliminari.

Questi sono i dati di un soggetto.

Quelli di Mike Pope.

Cosa vi sto facendo vedere?

Mentre scambiava battute con me, improvvisando anzichè a memoria,

la sua area del linguaggio, area di Broca, si accendeva,

cioè giro frontale inferiore, a sinistra

Lo stesso accadeva a destra.

Un'area che si ritiene coinvolta nella comunicazione espressiva.

Quest'idea che la musica sia un linguaggio,

sembra proprio abbia una base neurologica,

e lo vediamo quando due musicisti stanno avendo una conversazione.

L'abbiamo fatto con 8 soggetti per ora,

e stiamo mettendo insieme i dati.

Speriamo di trovare qualcosa di significativo.

Ora, parlando d'improvvisazione e linguaggio, a cosa penso?

Al Rap, chiaro, al Rap --

al free-style (improvvisazione).

Il free-style mi ha sempre affascinato.

Guardiamoci un video.

(Video) Mos Def: ♫ ...di pelle nera sono, quasi 1 metro e 80 ♫

♫ Spacco quando mi trovo, nelle tue vicinanze ♫

♫ Il mio stile sinergico, riconosce la simmetria ♫

♫ Tu prova a ferirmi, distruggerli chimicamente ♫

♫ Non sono il numero 10 M.C., parliamo di come sono stato ♫

♫ Nello stile di Kennedy, in ritardo come un 10 a tre ♫

♫ Quando dico com'ero, le ragazze dicono piega quella chiave - taglia... ♫

CL: Vedete che c'è grande analogia

di competenze per improvvisare free-style e jazz.

Le correlazioni tra le due forme di musica sono molte

In tempi diversi.

In un senso, il rap ha la stessa funzione sociale

che ha avuto la musica jazz.

Come si studia scientificamente il rap?

I miei colleghi pensano che sia pazzo,

ma a me sembra fattibile.

Si fa così: si chiede a un free-styler

di memorizzare un rap scritto appositamente,

che non ha mai sentito,

e poi gli si chiede di improvvisare.

Ho detto ai miei colleghi che avrei fatto un rap qui a TED,

e loro "No che non lo farai!"

Quindi mi sono detto --

(Applauso)

C'è una cosa però.

Con questo megaschermo, potete tutti rappare con me. OK?

Ciò che abbiamo chiesto loro

è stato di memorizzare questo.

E' la condizione di controllo. Ciò che hanno memorizzato.

Computer: ♫ battito ♫

CL: ♫ Il battito del tempo in una ripetizione conosciuta ♫

♫ Col ritmo e con le rime io mi sento completo ♫

♫ La scalata è sublime quando sono al microfono ♫

♫ Che spara queste rime che colpiscono come un fulmine ♫

♫ Cerco la verità in quest'eterna caccia ♫

♫ La mia passione non è la moda, lo vedi come mi vesto ♫

♫ Parole psicopatiche io vedo apparire ♫

♫ Sussura questo testo che solo io posso sentire ♫

♫ L'arte della scoperta aleggia ♫

♫ Dentro la mente di quelli che non hanno confini ♫

♫ Tutte queste parole precipitano come pioggia ♫

♫ Ho bisogno che uno scienziato pazzo controlli il mio cervello ♫

(Applauso)

Vi garantisco che questo non accadrà mai più.

(Risate)

Ora, l'abilità di questi free-stylers,

è che vengono loro indicate delle parole.

Non sanno cosa, ma all'improvviso arriva.

Clicchiamo l'icona suono destra.

Le parole suggerite saranno: "come", "non" e "testa".

Non sa cosa arriverà.

Free-styler: ♫ Sono come una specie di [?] ♫

♫ [?] extraterrestre, scena celestiale ♫

♫ E in passato, sulle piramidi ho meditato ♫

♫ Con due microfoni che mi aleggiavano sulla testa ♫

♫ Cercando di sentire, mentre il suo sparava fuori ♫

♫ Vedo il tuo ghigno ♫

♫ Insegno ai ragazzi negli ultimi banchi ♫

♫ Il messaggio apocalittico ♫

♫ Non veramente però, devo stare sul semplice ♫

♫ [?] strumentale ♫

♫ Giocare a Super Mario fa male ♫

♫ [?] scatole [?] hip hop ♫

CL: Ripeto, è una cosa incredibile quella che sta accadendo.

Neurologicamente è una cosa strabiliante.

Che la musica vi piaccia o no è irrilevante.

Dal punto di vista creativo, è qualcosa di fenomenale.

Questo è un breve filmato di ciò che avviene nello scanner.

(Risate)

(Video) CL: Siamo qui con Emmanuel.

CL: Questo è stato registrato nello scanner.

(Video) CL: Ecco Emmanuel nello scanner.

Ha memorizzato delle rime per noi.

Emmanuel: ♫ Io rimo dal cuore e non ripeto ♫

♫ Col ritmo e le rime io mi sento completo ♫

♫ La scalata è sublime quando sono al microfono ♫

♫ Che spara queste rime che colpiscono come un fulmine ♫

♫ Cerco la verità in quest'eterna caccia ♫

♫ La moda non è per me, lo vedi come mi vesto ♫

CL: OK. Lo fermo qui. Cosa vediamo nel suo cervello?

In realtà questi sono i cervelli di 4 rapper.

E vediamo le aree del linguaggio che si attivano,

ma poi -- occhi chiusi --

quando s'improvvisano rime anzichè a memoria,

importanti aree visive s'illuminano.

Grande attività del cervelletto, coinvolto nella coordinazione motoria.

Si ha un aumento dell'attività cerebrale svolgendo compiti paragonabili,

con un compito creativo e un altro memorizzato.

E' ancora preliminare, ma interessante credo.

Per concludere, direi che abbiamo molte domande da porci.

E come ho anticipato, porremo domande, senza dare risposte.

Vogliamo arrivare al nocciolo del genio creativo, a livello neurologico.

Credo che, grazie a questi metodi, ci stiamo avvicinando.

Si spera che nei prossimi 10, 20 anni

possiate vedere dei veri e significativi studi

sulla scienza che raggiunge l'arte,

e forse ora siamo sulla buona strada.

Grazie del vostro tempo. Ve ne sono grato.

(Applausi)