Il modello, sviluppato da ricercatori francesi, utilizza oscillatori accoppiati per rappresentare diverse aree cerebrali coinvolte nell'elaborazione del ritmo. Gli oscillatori simulano l'attività elettrica dei neuroni e la loro comunicazione tra loro. Le interazioni tra gli oscillatori danno origine a comportamenti collettivi che imitano il modo in cui il cervello risponde agli stimoli ritmici.
"Speriamo che il nostro lavoro contribuisca a una migliore comprensione dei deficit di elaborazione del ritmo osservati in molti disturbi neuropsichiatrici, tra cui la schizofrenia, l'autismo e il morbo di Parkinson", ha affermato il coautore dello studio Vincent Torre dell'Università della Sorbona di Parigi.
Mantenere il ritmo della musica dipende dall'integrazione e dalla coordinazione delle informazioni sensoriali con le azioni motorie, ha spiegato Torre. Il modello matematico potrebbe consentire ai ricercatori di comprendere meglio come questi diversi componenti, così come le diverse aree del cervello coinvolte, lavorano insieme per mediare la percezione e la produzione del ritmo.
Secondo lo studio, il modello ha emulato con successo le prestazioni umane su misure sperimentali di percezione, produzione e sincronizzazione del ritmo. Ad esempio, il modello potrebbe prevedere con precisione il modo in cui i partecipanti batterebbero insieme a un metronomo quando il tempo fluttua. Il modello ha anche replicato le osservazioni su come la percezione degli stimoli ritmici dipenda dalla velocità con cui gli stimoli vengono presentati.
"La capacità del nostro modello di riprodurre dati empirici convalida i principi sottostanti su cui si basa", ha affermato Torre. "Fornisce un utile banco di prova per sondare i meccanismi di elaborazione del ritmo in maggiore dettaglio."
Torre ha affermato che il modello è solo un primo passo verso la comprensione delle basi neurali dell’elaborazione del ritmo. Il lavoro futuro potrebbe incorporare ulteriori aree cerebrali e sistemi di neurotrasmettitori, oltre a tenere conto degli effetti dell’apprendimento e della memoria.
"Crediamo che la nostra struttura abbia il potenziale per far avanzare il campo della ricerca sul ritmo e fornire nuove informazioni sull'orologio interno del cervello", ha affermato Torre.
