Trumma gör din hjärna effektivare
Under år av träning verkar trummisar ändra sättet som de två sidorna i hjärnan kommunicerar. Enligt en nyligen genomförd studie skiljer sig kablarna mellan de två halvklotet till en trummis hjärna väsentligt från icke-musiker.
Att spela trummor är en unik färdighet. Trummisar kan slutföra olika rytmiska uppgifter med alla sina fyra lemmar samtidigt. Den samordning som krävs är omöjlig för icke-trummisar.
Som författarna till den senaste studien förklarar, "Medan de flesta individer kan utföra enkla motoruppgifter med två händer på samma nivå, är det bara mycket få individer som kan utföra komplexa finmotoriska uppgifter med båda händerna lika bra."
Trots trummisens ovanliga förmågor har inga studier hittills fokuserat på trummis hjärna.
Trumma och hjärnan
Nyligen bestämde sig en grupp forskare för att undersöka trummingassocierade hjärnförändringar.
Författarna från Bergmannsheil University Clinic och forskningsenheten för biopsykologi vid Ruhr-Universität, båda i Bochum, Tyskland, publicerade sin artikel i tidskriften Hjärna och beteende.
För att undersöka rekryterade forskarna 20 professionella trummisar som hade i genomsnitt 17 års trummorfarenhet och tränade i genomsnitt 10,5 timmar varje vecka. De rekryterade också 24 kontrollpersoner som inte spelade några musikinstrument.
Forskarna använde MR-skanningsteknik för att mäta olika aspekter av hjärnans struktur och funktion.
Normal funktion
Tidigare studier som tittat på andra typer av musiker har visat att hjärnan anpassar sig och förändras som svar på många års träning på musikinstrument.
I allmänhet har dessa studier undersökt förändringar i kortikal grå substans, som inkluderar regioner som är ansvariga för perception, minne, tal, beslutsfattande och mycket mer.
I den senaste studien fokuserade dock författarna på vit materia - informationsmotorvägen i hjärnan.
När en högerhänt person utför en uppgift med sin högra hand reglerar den vanligtvis hjärnans vänstra sida eller den kontralaterala halvklotet. När någon utför en uppgift med vänster hand tenderar båda sidor av hjärnan att dela belastningen.
Corpus callosum - ett tjockt område av vit materia som förbinder de två halvklotet - spelar en viktig roll i denna halvklotiska asymmetri.
Varför vit substans?
Vit substans innehåller fibrer som förbinder avlägsna regioner i hjärnan. Tidigare ansåg forskare att vit substans var lite mer än användbar kabeldragning. Men idag ser de det som mycket mer kritiskt för hjärnans vardagliga funktion.
I synnerhet fokuserade författarna till den aktuella studien på corpus callosum. De fokuserade här för att de tror att en trummis "anmärkningsvärda förmåga att koppla bort motorbanorna för [deras] två händer sannolikt är relaterad till hämmande funktioner i corpus callosum."
Som förväntat fanns det skillnader i strukturen för corpus callosum mellan trummisarna och icke-trummisarna.
Forskarna fann att en trummis corpus callosum har högre diffusionshastigheter än kontrollerna, särskilt främre eller främre sektionen. Som författarna förklarar indikerar detta "mikrostrukturella förändringar." Nästa fråga är: vilken typ av strukturella förändringar har inträffat?
Kliniskt anses en högre diffusionshastighet i corpus callosum inte vara ett gott tecken. Det innebär vanligtvis förlust av eller skada på vit substans, vilket ses hos personer med multipel skleros. Men eftersom dessa deltagare alla var unga och friska kräver upptäckten en annan förklaring.
Forskarna tror att den främre corpus callosum i trummisar innehåller färre fibrer, men att dessa fibrer är tjockare än hos icke-trummisar. Detta är viktigt eftersom tjockare fibrer överför impulser snabbare.
Faktum är att i tidigare arbete har forskare visat att genomsnittliga diffusionsresultat är associerade med snabbare överföringstider mellan halvklotet.
Enligt författarna förbinder den främre delen av corpus callosum hjärnregioner, såsom "den dorsolaterala prefrontala cortexen [som är] relaterad till beslutsfattande under frivillig rörelse, liksom olika områden relaterade till motorisk planering och utförande."
Betygsprestanda
Som en del av studien testade forskarna varje deltagares trumförmåga med hjälp av speciell programvara. Baserat på spelkonsolteknik inkluderade testet en mängd olika trumrytmer och varierande nivåer av komplexitet.
Programvaran mätte hur exakt varje trummis följde ett visst trummönster och genererade en poäng. Inte överraskande gjorde trummisarna betydligt bättre än kontrollgruppen.
Med hjälp av dessa poäng kunde forskarna visa att de som presterade bäst i trummetestet hade de högsta diffusionshastigheterna i deras corpus callosum. Som författarna förklarar:
"Således leder ett effektivare främre corpus callosum till bättre trummprestanda."
Dessutom visade forskarna att trummisternas hjärnor var mindre aktiva under motoriska uppgifter. En effektivt organiserad hjärna kräver mindre ansträngning för att slutföra en uppgift - forskare kallar detta glesa prov.
Författarna tror att deras resultat tyder på att "professionell trummande är förknippad med en mer effektiv neuronal design av kortikala motorområden."
Dessa resultat är intressanta i sig, men författarna hoppas att deras resultat också kan vara kliniskt användbara. De förklarar att eftersom "långvarigt lärande av komplexa motoriska uppgifter kan leda till betydande omstrukturering av kortikmotoriska nätverk", kan förståelse av processerna få konsekvenser för individer med motoriska störningar.
