Neuromúsica E-Book

Jordi A. Jauset

• Herausgeber: Plataforma
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Sprache: Spanisch
• Veröffentlichungsjahr: 2024

Seitenzahl: 261

Beschreibung

Las últimas investigaciones en neurociencia muestran que la música es mucho más que un entretenimiento. En las dos últimas décadas, estudios con nuevas tecnologías biomédicas permiten explicar cómo la música influye íntegramente en todo nuestro ser (cuerpo, fisiología, mente, emociones, espíritu…)Por ello, descubrir que una composición musical puede generar, construir y consolidar estructuras neuronales, con los cambios bioquímicos asociados, no debe sorprendernos: somos seres musicales y nuestro cerebro demanda y agradece esta estimulación. Erudito, sorprendente, lleno de curiosidades e inmensamente rico, Neuromúsica es un fantástico trabajo que nos ayuda a comprender cómo algo tan sutil puede ser, a la vez, tan poderoso y transformador como para cambiar nuestras vidas. El libro ideal para los amantes de la música de todos los géneros, estilos y épocas, y para todos los que quieran conocer y aprovechar sus beneficios.

Leseprobe

Neuromúsica

Cerebro, ciencia y arte

Jordi A. Jauset

Prólogo del Dr. Eckart Altenmüller

Primera edición en esta colección: marzo de 2024

© Jordi A. Jauset, 2024

© del prólogo, Eckart Altenmüller, 2024

© de la presente edición: Plataforma Editorial, 2024

Plataforma Editorial

c/ Muntaner, 269, entlo. 1ª – 08021 Barcelona

Tel.: [phone]

www.plataformaeditorial.com

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ISBN: 978-84-10079-39-7

Diseño de cubierta: Sara Miguelena

Realización de cubierta y fotocomposición: Grafime S. L.

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A la vida, por brindarme una nueva oportunidad para seguir disfrutando de ella.

Índice

Prólogo del Dr. Eckart AltenmüllerIntroducciónPrimera parte: Fundamentos científicos1. El sonido2. El órgano rey3. El sistema auditivo4. La interacción música-cerebroSegunda parte: Los beneficios de las actividades musicales5. La música6. La escucha musical7. El canto8. La interpretación musical9. La danzaEpílogoAgradecimientosBibliografía

Prólogo

La música es una de las experiencias humanas más bellas y enriquecedoras. Escuchar e interpretar música es una parte importante de nuestra vida. El placer por la música y las habilidades musicales, como la discriminación del tono y la capacidad rítmica, son inherentes a nuestro ADN y probablemente llevan con nosotros cientos de miles de años. La percepción y el aprendizaje musical comienzan antes del nacimiento, alrededor de la semana veintiocho de gestación, y cinco semanas después ya se detecta actividad, inducida por la música, en el córtex auditivo del feto. Las actividades musicales nos acompañan desde la más tierna infancia y forman parte de nuestra cultura cotidiana. Las canciones de cuna refuerzan los vínculos entre padres e hijos, reducen el estrés infantil y favorecen el control de las emociones. Cantar y bailar al ritmo de la música son actividades habituales en los jardines de infancia de todo el mundo, y se encuentran en el currículo escolar de la etapa de Primaria de muchos países. Más tarde, durante la pubertad, la música preferida es esencial para la formación de la identidad, es el pase de entrada al grupo de amigos, y un paso decisivo para alcanzar la autonomía en la vida. De adultos, nos gusta escuchar música, ya sea por placer estético o simplemente para relajarnos y evadirnos de la realidad durante un rato. Muchos acontecimientos biográficos importantes, como bautizos, bodas, funerales, celebraciones de logros importantes, conmemoraciones y fiestas religiosas, van acompañados de música, de modo que generan recuerdos emocionales que perdurarán hasta la vejez.

Esta obra de Jordi A. Jauset, Neuromúsica, ofrece una excelente panorámica de las bases científicas de nuestra capacidad para percibir, interpretar, disfrutar de la música y mejorar con ella nuestra calidad de vida. A lo largo de las siguientes páginas se exponen los principios generales de la neurociencia y de la fisiología sensorial, se describen las características del sonido, el funcionamiento del sistema auditivo, las vías nerviosas que propagan la información sonora en forma de potenciales de acción y la diversidad de áreas cerebrales implicadas en la escucha, el canto, la danza y la interpretación musical. Pero Jordi A. Jauset es también un experto simplificando, con el rigor necesario, la complejidad de todos estos procesos para que cualquier lector interesado en ellos sea capaz de comprenderlos.

La música es una tarea muy exigente para nuestro sistema nervioso, pues implica percepción auditiva, visual y somatosensorial, anticipación, planificación y automatización del movimiento, memorias auditivas y motoras e integración emocional. Casi todas las áreas cerebrales se activan durante estos complejos procesos, y utilizan redes neuronales de la corteza cerebral y de una diversidad de estructuras subcorticales repartidas en ambos hemisferios. Sin embargo, la música no solo activa enérgicamente el sistema nervioso, sino que también lo modifica, y lo hace mediante un fenómeno conocido como neuroplasticidad. Esta se entiende comúnmente como la adaptación funcional y estructural del sistema nervioso al procesamiento extensivo de estímulos complejos emocionalmente relevantes, y está impulsada por la motivación y facilita el aprendizaje. De hecho, la música tiene un fuerte poder motivacional, profundamente arraigado en la filogenia y ontogenia humanas: personas de todas las edades que cantan, interpretan instrumentos o escuchan música de forma activa mejoran sus funciones ejecutivas, trabajan con mayor atención y concentración, tienen mejor memoria, pueden cambiar con mayor rapidez su foco de atención y controlan sus actos con más precisión.

Estos efectos de la música pueden aplicarse convenientemente en numerosos contextos terapéuticos: la música puede mejorar la rehabilitación de los déficits motores tras sufrir un ictus, su ritmo puede mitigar y aliviar los síntomas motores de la enfermedad de Parkinson y el canto puede ayudar en la reeducación del lenguaje en pacientes afásicos a través de la «terapia de entonación melódica». La música puede revivir lejanos y olvidados recuerdos emocionales en las personas que padecen demencias, así como reducir el estrés en muchas enfermedades, tales como el cáncer o el dolor crónico.

Esta nueva obra de Jordi A. Jauset nos conmueve porque la música conmueve a mucha gente. ¿Por qué la música es tan querida y, a la vez, tan importante? Si reflexionamos sobre la evolución de la humanidad es posible que lleguemos a la conclusión de que la música se desarrolló antes que el lenguaje. Los humanos prehistóricos cantaban y bailaban juntos para aumentar el bienestar y la cohesión social, para sentirse bien como grupo. La música era el elemento que, al actuar como un potente «pegamento», unía a los grupos, los fortalecía emocionalmente cuando lo necesitaban, los animaba moralmente durante las batallas y los preparaba anímicamente antes de emprender desafíos peligrosos. Asimismo, la música era también una forma de expresar el dolor y de hacer soportable lo incomprensible: nuestra muerte. La música es una zona de nuestra alma que no está afectada por el poder discriminativo del lenguaje. Los diferentes tipos de música son como islas de «bienaventurados», donde podemos entendernos sin tener que hablar. Esto es lo que sabiamente enunció el poeta francés Victor Hugo en su famosa cita: «La música expresa aquello que no se puede decir y sobre lo cual es imposible callar».

Felicito a Jordi A. Jauset por esta nueva publicación y le deseo una gran y entusiasta acogida por sus lectores.

Prof. Dr. Méd. ECKART ALTENMÜLLER, MD, MA, FEAN Director del Instituto de Fisiología Musical y Medicina del Músico (Hannover) Julio de 2023

Introducción

La verdadera ciencia enseña, por encima de todo, a dudar y a ser ignorante.

MIGUEL DE UNAMUNO

En pleno siglo XXI, la era del cerebro, nos encontramos con multitud de palabras que acuñan el término «neuro-», tales como neuroética, neuroarquitectura, neurofilosofía, neuroderechos, neurosexismo, neuroeducación, neuromedicina, neuromarketing y, también, neuromúsica.

Pero ¿qué es la neuromúsica? Si consultamos el Diccionario de la Real Academia Española (RAE) veremos que es un término que aún no se ha incorporado y que, por tanto, no está oficialmente definido. Así, neuromúsica, una palabra formada por «neuro-» y «música», puede tener varias interpretaciones. La más genérica y común, y la que utilizo en esta obra, es aquella que la define como la «neurociencia de la música». Es decir, la disciplina que estudia y analiza todos aquellos procesos (vibratorios o mecánicos, fisiológicos y neuronales) que permiten experimentar la sensación sonora o musical a partir de determinadas vibraciones acústicas que estimulan al sistema auditivo y táctil. En otras palabras, podemos entender por neuromúsica la disciplina que analiza e investiga la interacción música-cerebro, cómo afecta a la actividad cerebral y sus consecuencias en las emociones, la cognición y la conducta.

Un conocimiento profundo de esta materia, por completo interdisciplinar, proporciona interesantes y deseables aplicaciones en una diversidad de ámbitos muy importantes, como la salud y la educación, pilares básicos de la sociedad, pero también en otros campos, como el deporte e, incluso, el marketing empresarial, para estimular e influir en las decisiones de compra del potencial consumidor.

Este campo de estudio requiere del dominio de una variedad de disciplinas, tales como acústica, física, biología, medicina, neurología, psicología, antropología, informática, psiquiatría, estadística, genética, ingeniería..., y estoy seguro de que algunas más. Explorar este ámbito de conocimiento contribuye a profundizar en nuestro propio conocimiento como seres humanos, en nuestro crecimiento personal, nos ayuda a comprender qué somos y cómo respondemos a determinados estímulos, que, en el caso de la música y de una manera muy sutil, nos afectan en toda nuestra integridad: física, corporal, mental, emocional, conductual, social y espiritual.

En ocasiones, el término neuromúsica también se utiliza para citar determinadas aplicaciones que permiten generar música a partir de la actividad eléctrica cerebral. Sin embargo, más allá de una definición del término en sí, lo que hace es describir una de sus múltiples e interesantes aplicaciones. Hoy en día, las técnicas Brain-Computer Interface (BCI) aprovechan las minúsculas corrientes eléctricas corticales para interactuar con sofisticados diseños de dispositivos electrónicos con el fin no solo de generar música, sino de aportar mejoras notables en la calidad de vida de las personas con daños medulares y graves problemas de movilidad, que pueden interactuar con equipos robóticos que facilitan en cierta medida determinadas labores puntuales y cotidianas, pero sumamente importantes dada la incapacidad que se padece.

Definido el término neuromúsica, el cual da sentido a la obra que tienes en estos momentos en las manos, quiero comentar la estructura del contenido que hallarás en los siguientes capítulos.

El objetivo de esta publicación es exponer, dentro de sus limitaciones, la potencialidad de la música, que va mucho más allá de ser un simple entretenimiento social. La música transforma, puede cambiar a la sociedad porque cambia a las personas, de forma similar a como lo hace la educación, que, según Nelson Mandela, «es el arma más poderosa que puedes usar para cambiar el mundo». Es tanta la influencia de la música que no ha existido ni existe cultura sin música; siempre ha estado, está y estará presente, como arte, ciencia y cultura. Es imprescindible, por tanto, que esté adecuadamente integrada en la educación para conseguir esa transformación tan necesaria y deseada. ¿Qué poderosas y ocultas razones nos impulsan a acompañar los actos académicos, militares, religiosos, sociales o familiares con música? Deseo que encuentres tu propia respuesta a través de la atenta lectura de las páginas de esta obra.

Los avances tecnológicos y científicos de las últimas décadas dan fe y evidencian que la música puede ser una eficaz herramienta para mejorar la calidad de vida, para potenciar las capacidades cognitivas en niños y adultos y para propiciar esa citada transformación social. Sin embargo, no pretendas encontrar en esta obra fórmulas mágicas ni un recetario o farmacopea musical, pues no es eso lo que hallarás. La verdadera magia está en ti, en los cambios que te producen las frases y la dinámica musical, los ritmos, los acordes consonantes y disonantes, la voz... Solo tú puedes ser capaz de modular esta influencia, pues no es un proceso infalible ni automático; si no, seríamos simples autómatas, y creo que somos mucho más, aunque a veces nuestro comportamiento demuestre lo contrario.

Hace tan solo cincuenta años se desconocía la neurogénesis, es decir, la generación de nuevas neuronas en el cerebro humano, y tampoco se conocía la actividad cerebral que generaba la simple escucha de nuestras canciones predilectas durante unos pocos minutos, y todas las consecuencias que conlleva. Esos momentos reconfortantes, de bienestar y felicidad, suponen cambios importantes en la conectividad de cientos de millones de redes neuronales y en los niveles de neurotransmisores y hormonas que repercuten positivamente en nuestras emociones y en nuestro estado de ánimo, con sus correspondientes beneficios en nuestra salud mental.

Aunque esta influencia se ha experimentado desde hace siglos, hasta hace unas pocas décadas no existía una explicación científica convincente al respecto, la cual fue claramente propiciada por los avances de la tecnología biomédica de exploración cerebral, en consonancia con la elevada motivación de los investigadores, muchos de ellos músicos.

El libro se ha dividido en dos partes: la primera, relativa al conocimiento científico de la neuromúsica, es básica, pero rigurosa y, a la vez, divulgativa, dado que es una obra dirigida principalmente al gran público y no en concreto al mundo académico. Y, la segunda, está dedicada a exponer los beneficios que comportan las distintas actividades musicales, desde la escucha hasta la interpretación, sin olvidarnos del canto y de la danza.

Para comprender cómo actúa la música hay que indagar en su origen, o sea, en el conocimiento físico del sonido como vibración acústica, y es necesaria una descripción no exhaustiva, pero sí amplia, del órgano que lo entiende y lo experimenta, es decir, del cerebro, también denominado el órgano rey. Este es, pues, el objetivo de los dos primeros capítulos. En el tercero se describe el sistema auditivo y los mecanismos que intervienen en la percepción sonoro-musical, y una atenta lectura facilitará la comprensión de cómo se produce la sensación o la experiencia musical. Es posible que el lector no especializado se sorprenda de los complejos procesos que, en tiempos infinitesimales (centésimas de segundo), se suceden en un hecho tan cotidiano como es la simple escucha de la voz o de nuestra música preferida.

La segunda parte del libro se dedica a exponer los beneficios que se derivan de las distintas actividades musicales: la escucha musical, el canto, la interpretación instrumental y la danza. El primer capítulo de esta parte se centra en la música y, en los siguientes, se detallan las particularidades de cada una de las actividades musicales citadas.

El último apartado de cada uno de los capítulos, titulado «Investigaciones y curiosidades», expone estudios, experiencias o noticias aparecidas en los medios de comunicación relacionados con el tema tratado en cada capítulo. Con ello se pretende que la lectura sea más amena, a la vez que seguramente se darán respuestas a preguntas que en alguna ocasión nos hemos planteado, tales como «¿La música nos da la felicidad?», «¿Por qué nos gustan tanto las canciones de nuestra adolescencia?», «¿Oímos o escuchamos mientras dormimos?»...

Aunque es posible la lectura independiente de cada uno de los capítulos, en particular si el lector posee conocimientos de neurociencia, recomiendo la lectura secuencial, en el orden establecido, sobre todo para el lector neófito. Aun así, los capítulos de la segunda parte pueden leerse por separado, pero su comprensión será mayor con una lectura atenta y pausada de la primera parte de la obra.

Un conocimiento profundo sobre el cerebro es esencial para entender por qué el sonido o la música pueden afectarnos tan profundamente. En los últimos años se han desmitificado muchas creencias que hasta entonces se consideraban paracientíficas, dado que no existían evidencias científicas. Hoy, en cambio, con los avances tecnológicos en los equipos e instrumentos de medida, ya es posible visualizar los cambios a nivel neuronal, hemodinámico y bioquímico que se producen en el encéfalo a partir de los estímulos sonoros y musicales y, con su análisis, pueden desarrollarse aplicaciones que mejoren nuestras capacidades y reserva cognitivas, así como nuestro bienestar. En definitiva, pueden darnos una mejor calidad de vida.

Por ese motivo, considero que es clave tener un amplio conocimiento del cerebro, lo que explica que ese sea el apartado más extenso de este libro. El «secreto» de los efectos de la música no son las notas musicales ni las vibraciones físicas iniciales, ni tampoco el instrumento musical, sino la respuesta individual que ofrece nuestro sistema nervioso, nuestro cerebro, a esas vibraciones considerando multitud de variables, entre las cuales se encuentran las genéticas, las experiencias y vivencias, la situación del momento, el vínculo con el terapeuta... En fin, la interacción de ese software biológico tan personal que subyace en nuestro aparentemente idéntico hardware físico-corporal...

Sin embargo, ¿cuánto conocemos del cerebro? Es absurdo hablar de porcentajes, de si es un diez, un veinte o o un treinta por ciento, si no sabemos cuál es el total. Los científicos optimistas suelen decir que se conoce mucho..., pero que falta aún mucho por conocer. Y los pesimistas dicen que se conoce muy poco y... que falta muchísimo. En este sentido, resulta sorprendente que el cerebro humano sea capaz de diseñar naves espaciales que pueden viajar por el espacio y recorrer millones de kilómetros, alunizando o amartizando en otros planetas para recoger muestras, que sea capaz de edificar gigantescas estructuras sobre el mar con decenas de miles de toneladas de acero (como el puente entre Hong Kong y Macao)1 o de construir impresionantes carreteras en las nubes (como la carretera Tianlong),2 y, a la vez, sea incapaz de llegar a comprenderse a sí mismo.

Seamos optimistas, pero también realistas. El hecho de que un renombrado investigador como Javier de Felipe, director del Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales, que ha dedicado toda su vida al estudio del cerebro, manifieste que, a pesar de los potentes instrumentos de medida y análisis de los que se dispone hoy en día, «hay zonas del cerebro que todavía son un misterio»3 da a entender la enorme complejidad de este órgano que gobierna todos nuestros actos.

Sea como fuere, cada paso que se da en la investigación es una esperanza de que, antes o después, llegará ese día en que lo conozcamos. Se sabe mucho, pero queda muchísimo por saber. Demos tiempo al tiempo, y mejor si lo acompañamos con música.

JORDI A. JAUSET, Ph. D.

Julio de 2023

Primera parteFundamentos científicos

1.El sonido

El sonido es a la música lo que el átomo a la materia.

JORDI A. JAUSET

El sonido es movimiento (vibración), es invisible, nace y muere, es temporal, volátil, no permanece.

«El sonido es una sensación percibida por medio del órgano del oído, y cuya causa exterior consiste en cierto movimiento molecular de los cuerpos», así lo definía Amadeo Guillemin en su obra El mundo físico («El sonido»), publicada en el año 1882.4

En realidad, físicamente, el sonido es el resultado de la percepción de una vibración acústica con determinados parámetros físicos, que son la frecuencia (tono), la amplitud (volumen) y los armónicos (timbre). Veamos con más detalle estas características.

Parámetros físicos

Quiero explicar a continuación algunos conceptos básicos de acústica que serán de ayuda para la comprensión física del proceso sonoro-musical.

Para ello, supongamos que activamos un diapasón capaz de producir una vibración periódica a la frecuencia de 440 Hz (es decir, hercios, o ciclos por segundo). El movimiento vibratorio periódico generado se transmite a las moléculas del aire, lo que crea zonas de compresión (mayor densidad de moléculas) y de enrarecimiento (menor densidad). Este vaivén origina cambios o variaciones de presión atmosférica al transmitirse energía de unas moléculas a otras, cosa que origina la propagación de una onda acústica periódica que reproduce la vibración inicial. Por ello, el sonido también puede definirse como «la percepción audible de la variación de la presión atmosférica».

En realidad, las moléculas no viajan por el medio, de un extremo a otro, sino que tan solo se desplazan una pequeñísima distancia y retornan a sus posiciones iniciales (en un movimiento oscilatorio), lo que afecta a las moléculas contiguas, que a su vez lo transmiten a sus vecinas. Así se origina la propagación de una energía acústica procedente de los cambios de la presión atmosférica en el entorno del foco vibrante, en el caso citado, de las varillas del diapasón.

Velocidad de propagación

La velocidad de propagación de la onda acústica depende solo del medio de transmisión, y no de los parámetros físicos de la vibración. Así, es más elevada en los medios más densos (sólidos) y disminuye en los menos densos (gases). En el aire, en condiciones normales de presión y a una temperatura de 20 ºC, su velocidad es de, aproximadamente, 343 m/s. En otros medios con distintas características, en cambio, la velocidad es diferente. En el agua, por ejemplo, está próxima a los 1.500 m/s, y en el acero puede alcanzar más de 5.000 m/s.

Las ondas sonoras se propagan en las tres direcciones del espacio (son, por tanto, tridimensionales), y sus frentes de ondas son esferas radiales que salen del foco vibrante en todas las direcciones. La propagación es más o menos directiva en función de cuál sea la frecuencia. De este modo, las frecuencias agudas son más direccionales, y las graves, omnidireccionales, es decir, se propagan por todo el espacio sin ninguna preferencia específica.

Esta propiedad podemos comprobarla de forma fácil en los altavoces de nuestro sistema de música doméstico. El altavoz de graves podemos situarlo en cualquier lugar de la sala y, esté donde esté, escucharemos los bajos (las frecuencias graves) sin problema. Sin embargo, para percibir correctamente los agudos (las frecuencias altas), deberemos situar los altavoces a la altura necesaria y dirigidos hacia nuestros oídos.

Frecuencia (f)

La frecuencia es el número de oscilaciones por segundo y su unidad de medida es el hercio (Hz) o el número de ciclos por segundo.

Así, en el ejemplo citado anteriormente, las varillas del diapasón producirían 440 oscilaciones completas cada segundo, lo que, idealmente, corresponde a un tono puro, es decir, a una única frecuencia.

Si, en cambio, activamos un diapasón de una frecuencia superior (de longitud más corta), experimentaremos la sensación de un sonido de mayor «altura» o, lo que es lo mismo, más agudo. Cuanto más rápida es la vibración, mayor es la frecuencia, y aumenta la sensación de altura y el sonido es más agudo. Por el contrario, una frecuencia inferior, por ejemplo, de 40 Hz (es decir, un diapasón más largo), equivale a un tono más bajo, o sea, a un sonido grave, como los producidos por la tuba, el didgeridoo, el bajo eléctrico, etcétera.

Nuestro sistema auditivo es sensible, teórica e idealmente, a las frecuencias comprendidas entre 20 Hz (ciclos/s) y 20.000 Hz (ciclos/s) y a partir de una determinada potencia acústica (en concreto, 20 micropascales).5 Ambos parámetros definen el umbral y la sensibilidad teórica del sistema auditivo humano, como se describirá más adelante.

La respuesta en frecuencia, o sea, nuestra sensibilidad auditiva, es una característica individual que se modifica y varía con la edad. Así, por ejemplo, en edades adultas hay pérdidas en las altas frecuencias, lo cual se evalúa mediante las pruebas de audiometría que efectúan los otorrinolaringólogos y que conviene realizarse anualmente a partir de cierta edad.

Infrasonidos y ultrasonidos

Las frecuencias inferiores a 20 Hz se denominan infrasonidos o tonos subsónicos y son frecuencias que no se oyen, pero «se sienten». Como describiremos en el capítulo relativo al sistema auditivo, el tímpano no puede vibrar a frecuencias inferiores a los 20 Hz ni seguir el ritmo de las frecuencias superiores a los 20.000 Hz debido a su tamaño y constitución, es decir, a causa de su diseño. En cambio, los sistemas auditivos del resto de las especies animales tienen otros diseños específicos que les permiten abarcar rangos distintos de frecuencias, tanto de infrasonidos (como les ocurre a los elefantes) como de ultrasonidos (por ejemplo, los delfines).

Una experiencia curiosa consiste en situarse delante de la membrana de un gran altavoz capaz de reproducir sonidos de frecuencias bajas, no audibles, teóricamente inferiores a los 20 Hz. Veremos que la membrana se mueve, «sentiremos» en nuestro cuerpo el impacto de la onda acústica, pero no «oiremos» nada. Es una sensación extraña, como si tuviéramos los oídos taponados, pues sentimos, pero no oímos.

De hecho, existen multitud de efectos relacionados con los infrasonidos. Por ejemplo, aunque no son conscientemente perceptibles, pueden provocar estados de ansiedad, tristeza e incluso pequeños temblores debidos a imperceptibles desplazamientos de aire. Y es que las vibraciones acústicas de elevado volumen, con frecuencias de entre 0,5 Hz y 10 Hz, son suficientes para activar el sistema vestibular asociado al oído interno. Por eso los infrasonidos generados por motores de embarcaciones o de aviones pueden provocar vértigos, náuseas y cefaleas, pues afectan al laberinto auricular.

Estas bajas frecuencias producen vibración en el globo ocular y estimulan la visión periférica, la cual es de muy baja calidad (en general, da lugar a figuras amorfas y con tendencia al color gris). Estas imágenes pueden interpretarse como sombras, y, si el sujeto considera que se encuentra en un determinado contexto en el que puede haber «fantasmas» (ya sea por autosugestión o por sugestión inducida), se asociará lo percibido por la visión periférica (las figuras sin forma) con una imagen espectral. De forma similar, esta vibración en el globo ocular explica determinados efectos «místicos» experimentados en las iglesias mientras se escuchan las notas graves de los órganos.

Por su parte, las frecuencias superiores a los 20.000 Hz se denominan ultrasonidos y tienen numerosas aplicaciones en medicina. Así, las ecografías, la diatermia para aliviar el dolor y las técnicas médicas para destruir los cálculos en determinados órganos (en el riñón, la vejiga o la vesícula) o los tumores benignos y malignos (HIFU, High-intensity focused ultrasound) utilizan esta gama superior de frecuencias.

Período (T)

El período es el tiempo que se tarda en producir un ciclo completo. Algebraicamente, es el inverso de su frecuencia de vibración, y su unidad de medida es el segundo.

En el ejemplo del diapasón que vibra a 440 Hz, si dividimos 1 entre 440, resulta 0,00227 segundos, es decir, 2,27 milisegundos, lo que indica que, para completar todo un ciclo, se requieren algo más de 2 milésimas de segundo.

Por tanto, el período y la frecuencia son magnitudes inversas, de modo que una vibración de alta frecuencia se corresponde con un período pequeño, y viceversa. Un clarinete, pues, emite sonidos de períodos cortos (frecuencias agudas), mientras que los de un trombón son de períodos más largos (frecuencias graves).

Amplitud

Esta característica mide el desplazamiento de las moléculas del medio transmisor desde su posición de equilibrio inicial hasta su separación máxima.6

La amplitud de la vibración se relaciona con la energía que transmite. Matemáticamente, la energía es proporcional al cuadrado de la amplitud. Así, si comparamos la energía transmitida por dos vibraciones acústicas, y una de ellas es tres veces superior en amplitud, su energía no será tres veces superior, sino nueve veces superior.

Así, en función de la distancia del foco sonoro o vibrante a la que nos encontremos, percibiremos un sonido más o menos intenso, es decir, más fuerte o más débil, en función de cuál sea su amplitud.

Es habitual medir las amplitudes (la energía o potencia) de las vibraciones acústicas con unas unidades conocidas como decibelios (dB), que es una medida práctica (logarítmica) que limita el rango de intensidad aceptable para el sistema auditivo (entre 0 dB y 140 dB). Un valor de 0 dB indica el umbral mínimo necesario que se requiere para que el tímpano comience a desplazarse, mientras que el valor máximo, 140 dB, es altamente peligroso, ya que puede llegar a producir la rotura del tímpano. De hecho, a partir de 85 dB se considera un entorno agresivo y dañino que debe evitarse, pues puede ocasionar migrañas, insomnio, etcétera.7

Algunas referencias típicas en decibelios son las siguientes:

En el interior de una biblioteca en la que aparentemente hay silencio: 30-35 dB.En una calle con poco tráfico: unos 65 dB. En una discoteca: más de 100 dB.

Armónicos y parciales

Los armónicos se definen como frecuencias múltiplos de la frecuencia fundamental (que suele ser la inferior). Así, a medida que aumenta la frecuencia, su amplitud es cada vez más pequeña. La mayoría de los armónicos son inaudibles, ya sea por su reducida amplitud o porque su frecuencia sobrepasa los límites de la sensibilidad auditiva. Hay, por otro lado, sonidos, como los generados por determinados instrumentos de percusión, que generan frecuencias que no son múltiplos de la fundamental y, para diferenciarlos de los armónicos, se denominan parciales.

La característica subjetiva asociada a los armónicos es el timbre, que muchos autores definen como el color del sonido y que depende de las características físicas del instrumento, como el tipo de material, la forma y sus dimensiones. Por ello, es la característica que permite que diferenciemos los diversos instrumentos de los que procede la misma nota musical. Así, al escuchar la nota musical do3, podemos saber si ha sido producida por un piano, una guitarra o una trompeta. La frecuencia física y los armónicos coinciden, pero, en cambio, su amplitud difiere, lo cual da lugar a la diferencia de timbre. Al unir los picos de las distintas frecuencias se forma una curva o envolvente de los armónicos, que suele utilizarse para definir el timbre.

Los instrumentos orquestales con mayor contenido de armónicos agudos son, entre otros, los violines, las arpas, las flautas y el triángulo, que alcanza frecuencias de hasta 16.000 Hz. Por su parte, el piano, el arpa, el contrabajo, la tuba y el órgano son capaces de reproducir las notas más graves. Así, por ejemplo, un piano de ochenta y ocho teclas que empiece en la nota grave la y termine en un do agudo, tendría una gama de frecuencias desde, aproximadamente, 27,5 Hz hasta 4.186 Hz.

En cambio, la gama de frecuencias de la voz humana es menor y es, además, ligeramente distinta en hombres y mujeres. Si tenemos en cuenta los armónicos, la voz masculina media puede abarcar desde 100 Hz hasta 8.000 Hz, y la voz femenina, de 200 Hz a 9.000 Hz.

En el siguiente diagrama se puede ver una comparación de las frecuencias de los distintos instrumentos musicales de una orquesta y de la voz humana.

Bandas de frecuencias de instrumentos musicales y de la voz

Investigaciones y curiosidades

El sonido, energía vibratoria originada por un movimiento y perceptible por nuestro cerebro a través del sistema auditivo y las vías nerviosas, intangible pero medible, cuyas propiedades físicas y matemáticas son conocidas desde principios del siglo XVII, continúa generando expectativas y, a veces, polémica, con relación a los efectos aún poco conocidos que puede producir en el ser humano. Veamos algunos ejemplos:

El misterio de las resonancias sonoras en las construcciones megalíticas

Los profesionales que trabajan en arqueología sonora, en antiguos espacios, suelen preguntarse qué objetivo tenía el impacto psicofisiológico del sonido resonante presente en los monumentos más antiguos del mundo. Es posible que esos emplazamientos se utilizaran para eventos sociales o espirituales, y las resonancias de sus salas podrían haber estado destinadas a apoyar el canto ritual humano.

El primer documento oficial que trata sobre el efecto en la actividad cerebral a causa de una determinada frecuencia se publicó en el año 20088 y se midió en distintos recintos megalíticos. En ellos, se halló un rango de frecuencias de entre 90 Hz y 130 Hz, en particular, la frecuencia de 110 Hz (curiosamente, dos octavas por debajo del actual la a 440 Hz). A esa frecuencia, mediante electroencefalografía aplicada a un grupo reducido de personas, se observó que la actividad en la región cerebral temporal izquierda era significativamente menor que a otras frecuencias. Además, el patrón de actividad asimétrica sobre la corteza prefrontal cambió de mayor actividad en el hemisferio izquierdo a una predominancia del derecho.

Según los investigadores, estos hallazgos son compatibles con una desactivación relativa de los centros del lenguaje y un cambio en la actividad prefrontal que puede estar relacionado con el procesamiento emocional. Sus resultados indicaban, pues, que podría haber algo «especial» para el cerebro respecto a los sonidos en el rango resonante de los emplazamientos antiguos, lo que condujo a hipótesis formales de que las regiones frontal y temporal exhibirían un patrón de actividad dependiente de la frecuencia.