Gli effetti della stimolazione sensoriale a 40 Hz sull’attività cerebrale

Il cosiddetto chemobrain (1) è una sorta di brain fog più grave di quello riscontrato con il long-covid (2) che insorge dopo trattamento con chemioterapici e spesso accompagna il paziente per il resto della sua vita.

Uno studio appena pubblicato su Science Translational Medicine da ricercatori del MIT (3) ha evidenziato l’efficacia sul chemobrain di una stimolazione audiovisiva da 40 Hertz denominata GENUS, ovvero gamma entrainment using sensory stimuli, che gli autori americani avevano messo a punto per migliorare la neurodegenerazione e le alterazioni sinaptiche che i trattamenti chemioterapici inducono nei pazienti tumorali.

Nell’animale GENUS ha evidenziato aumento della sopravvivenza degli oligodendrociti e nell’uomo il miglioramento delle funzioni cognitive (4), al punto che altri autori soprattutto italiani (5) l’hanno recentemente definita una promettente metodica non invasiva per il trattamento della malattia di Alzheimer, invocando la necessità di ulteriori studi e approfondimenti su tale metodica.

Nell’ampia discussione e nella ricca bibliografia i ricercatori dell’Università di Bari non si avvedono però del fatto che le correlazioni fra stimolazione gamma, frequenza a 40 Hertz e cognitività sono già oggetto di studio da tempo.

Che le oscillazioni gamma siano correlate alla funzione cognitiva è infatti ormai ampiamente dimostrato (6). Uno dei fattori risultato capace di indurle è la stimolazione a 40 Hz (7) che ne migliora la sincronizzazione, potenziando così la funzione cognitiva (8) con effetti anche su umore e sonno, oltre che sulle funzioni verbali e motorie.

Effetto Mozart

Uno dei più ampi studi sugli effetti delle frequenze a 40 Hz ha preso in esame note melodie: si tratta del progetto ispano-canadese MEM-COG Effetto Mozart e memoria nei pazienti MCI che ha dimostrato sul Journal of Alzheimer’s Disease come l’ascolto di un certo tipo di musica durante l’esecuzione di compiti di memoria migliori l’apprendimento (9). Poiché la memoria migliorava soprattutto con musica di Mozart al progetto MEM-COG è stato associato il nome del famoso compositore austriaco, già utilizzato nel primo studio su quello che poi è stato chiamato effetto Mozart. Pubblicato nel ‘93 su Nature (10) dimostrava come la sua sonata K448 in Re maggiore migliorasse il QI, l’orientamento visuospaziale e il linguaggio in bambini di 3 anni.

Risultati poi confermati nel 2006 da Norbert Jausovec dell’Università di Mariboru che li ha spiegati con un effetto sulle aree esecutive (11).

Studi successivi indicano che l’esposizione alla musica porta sia nel giovane che nell’anziano verso un transitorio miglioramento delle funzioni cognitive in ambiti di competenza non musicale, come memoria di lavoro, elaborazione del ritmo, dell’eccitazione, dell’emotività, della fluidità verbale ecc. (12).

Si è visto in seguito che nella memoria episodica l’effetto Mozart cambia a seconda dell’età e delle condizioni di salute generale variando fra giovane adulto sano e anziano compromesso (13).

Nel 2018 un altro studio parla di effetto Vivaldi (14) indicando che l’ascolto della sua musica può facilitare o inibire selettivamente le funzioni verbali in maniera differente fra musicisti e soggetti normali verosimilmente in funzione di un’interferenza residua indotta dalla musica sui circuiti della memoria di lavoro (15).

Confrontando la musica di Mozart a quella di Mahler è stato osservato che la prima potenzia la memoria verbale, mentre la seconda la fa decadere (16).

Gli effetti sull’epilessia

Questo tipo di effetti non riguarda comunque solo il fronte cognitivo, ma anche quello comiziale.

Se precedenti studi avevano indicato che esiste una correlazione fra epilessia fotosensibile e stimolazioni visive della gamma 30-80 Hertz (17), per la K448 di Mozart è stato evidenziato un effetto antiepilettico (18).

Nel 2021 uno studio ha confrontato Mozart con il suo contemporaneo Franz Joseph Haydn verificando che la sua sinfonia n°94 in Sol Maggiore “La Sorpresa” peggiora invece la condizione comiziale (19).

Alla valutazione EEG risultava che la K448 di Mozart riduce del 32% le scariche intercritiche (20) che passavano da 28 a 19, per risalire al massimo a 21 a fine ascolto, mentre con la musica di Haydn da 23 salivano a 26, restando elevate anche in seguito (21).

L’analisi dell’attività elettrica cerebrale indotta dalla sonata K448 di Mozart, risultata di tipo sigma, ha indicato che soltanto questa melodia si basa su una stimolazione di 40 Hz (22).

Successivi confronti con altre musiche come il brano Elisa di Beethoven hanno mostrato che quest’ultimo innesca un’attività theta nell’area cerebrale frontale, deponendo per un effetto di riduzione dello stress (23).

Un’azione simile e capace di favorire l’addormentamento deriverebbe dalla stimolazione a 432 Hz (24) che risulta aumentata con ascolto biaurale in cuffia in fase di addormentamento (25).

La stimolazione “onirica” di origini più antiche sembra essere quella a 528 Hertz (26) dei canti gregoriani nei quali caratterizzava le cosiddette Frequenze Solfeggio, un’antica scala modale a 6 toni utilizzata nella musica sacra (27).

È interessante osservare come Imagine di John Lennon, universalmente nota per il rilassamento che infonde, si basi proprio su armoniche a 528 Hertz (28).

Bibliografia

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/med.21977

2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9685075/

3. https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adf4601

4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8118113/

5. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2022.1095081/full

6. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0278412

7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9759142/#:~:text=Gamma%20oscillations%20are%20rhythmic%20activities,Buzs%C3%A1ki%20%26%20Wang%2C%202012

8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9714926/

9. https://content.iospress.com/articles/journal-of-alzheimers-disease/jad221051

10. https://www.nature.com/articles/365611a0

11. https://www.brainmusic.org/EducationalActivitiesFolder/Jausovec_mozarteffect2006.pdf

12. https://www.x-mol.net/paper/article/1340452095653494784

13. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7670071/

14. https://www.x-mol.net/paper/article/1340452095653494784

15. https://psycnet.apa.org/record/2023-83755-001

16. https://repository.londonmet.ac.uk/5808/1/CLKRohloff2020.pdf

17. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.03.076

18. https://www.nature.com/articles/s41598-021-95922-7

19. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ene.14758

20. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ane.13437

21. https://www.nature.com/articles/s41598-021-95922-7

22. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ane.13437

23. https://www.researchgate.net/figure/Beethovens-Fur-Elise-is-more-predictable-than-Mozarts-K448-The-slope-of-the-fitted_fig1_353174063

24. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6924256/

25. https://www.frontiersin.org/journals/neurology/articles/10.3389/fneur.2023.1024726/full

26. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6924256/

27. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8118113/

28. https://www.youtube.com/watch?v=ugrAo8wEPiI