[Proseguimento dall’articolo precedente: Introduzione alla MindMachine]
Sappiamo tutti che la musica innesca il movimento. Il ritmo aggancia il corpo e ci spinge a danzare, battere un piede a tempo o tamburellare con le dita. Ma non tutti sanno che, anche quando restiamo fermi, il cervello “si muove” con la musica. Infatti, la responsività umana ai suoni esterni è così potente da trascinare anche la nostra attività neurale, tanto che certi brani possono effettivamente modificare il nostro stato di coscienza. Se la musica è stata l’attività ricreativa più antica e diffusa nell’uomo dipende anche dall’abilità dei suoni di modificare le onde cerebrali. È in questo contesto che si inserisce l’idea della MindMachine: un sistema progettato per leggere in tempo reale le onde cerebrali e adattare gli stimoli audiovisivi di conseguenza, con l’obiettivo di influenzare l’attività elettrica del cervello.
Sincronizzazione spontanea dell’attività cerebrale
L’attività coordinata di miliardi di neuroni distribuiti sul tessuto cerebrale genera correnti elettriche rilevabili attraverso elettroencefalografia (EEG). Queste oscillazioni periodiche, misurate in Hertz (Hz), riflettono diversi stati di coscienza: ansia, rilassamento, attenzione, sonno, creatività, meditazione. Fatta eccezione per l’olfatto, tutti gli stimoli sensoriali accedono alla corteccia passando dal talamo, un’area densamente innervata. Quando uno stimolo visivo o acustico viene convertito in segnale elettrico (dalla retina o dalla coclea), il “rumore oscillatorio” risultante trascina l’attività elettrica del talamo. Questa viene poi amplificata e distribuita verso aree limbiche e corticali attraverso il ciclo talamo-corticale. Pertanto, stimoli ritmici visivi e uditivi provenienti dall’ambiente possono sincronizzare in modo spontaneo alcuni pattern di attività neurale. Il fenomeno di trascinamento ricorda l’esperimento classico dei due metronomi: posizionati sulla stessa superficie mobile con oscillazioni inizialmente sfasate, finiscono rapidamente per sincronizzarsi e battere all’unisono. Analogamente, se un segnale esterno presenta una certa regolarità temporale, le nostre onde cerebrali si sincronizzano spontaneamente ad esso.
L’esempio dei “lampi di genio” in relazione ai suoni
La celebre esclamazione “Eureka!” (che in greco antico significa «Ho trovato [la soluzione]!») fu pronunciata da Archimede mentre correva nudo per le strade di Siracusa, euforico per aver intuito il principio che ancora oggi porta il suo nome. L’illuminazione improvvisa gli arrivò mentre era immerso nella vasca da bagno. Un momento “Eureka!” ha permesso a Farnsworth di inventare la prima televisione, mentre arava un campo di patate. Einstein concepì la teoria della relatività mentre viaggiava a bordo di un treno, definendola come una improvvisa “percezione musicale”. Oggi con “Eureka!” (o insight), si indica quel lampo improvviso che arriva quando si cercava invano la soluzione ad un problema; quella scintilla di rivelazione che mette ordine in qualcosa che sembrava caotico. Anche se non è immediatamente evidente, c’è un elemento ambientale che accomuna i tre momenti “Eureka!” esperiti da Archimede, Farnsworth ed Einstein. Lo scroscio dell’acqua nella vasca, il fruscio del vento nei campi e il ronzio di sottofondo dei vecchi treni contengono componenti ritmiche a bassa frequenza (tra 4 e 12 Hz) che ricalcano l’attività elettrica del cervello a riposo. Trascinato da questi suoni esterni, il cervello inizia a generare onde Theta (4-8 Hertz) e Alfa (8-12 Hz), rispettivamente associate a stato meditativo e rilassamento inconscio.
Perché le idee migliori vengono sotto la doccia?
Le onde Alfa agiscono da filtro, spegnendo le distrazioni del mondo esterno (“inibizione Alfa”) e liberando la mente dal pensiero logico e iper-focalizzato. Poi arrivano le onde Theta che aprono l’accesso alla mente inconscia, permettendo associazioni non convenzionali tra concetti lontani. Thomas Edison e Salvador Dalí sfruttavano questo stato di proposito: si addormentavano su una sedia tenendo in mano un oggetto pesante (biglie o una chiave). Entrati nello stato Theta, i muscoli si rilassavano, l’oggetto cadeva e loro, svegliandosi di scatto, annotavano prontamente le visioni appena ricevute. L’intuizione improvvisa, tuttavia, non dipende da un solo tipo di onda, ma da una sequenza ben precisa. Studi con EEG mostrano che, pochi istanti prima di un profondo insight, si verifica un picco di onde Alfa nella corteccia visiva destra (elaborazione spaziale e astratta). Il cervello “chiude gli occhi’ verso l’esterno per guardare dentro: è la fase di incubazione alfa-theta. Infine, un millisecondo prima che l’idea diventi cosciente, viene rilasciata una scarica di onde Gamma a 40 Hz. I circuiti neurali si collegano e l’idea emerge: è la cosiddetta scintilla gamma. Il momento di Eureka è stato indotto in laboratorio riproducendo questa sequenza con la stimolazione magnetica transcranica, una tecnica medica che usa impulsi magnetici per attivare o inibire aree specifiche del cervello. Esiste però un’altra tecnica, più adatta all’uso domestico, altrettanto capace di indurre il momento “Eureka!” e altri stati di coscienza in modo controllato.
Il meccanismo della MindMachine
La MindMachine (o Brain Machine) è un dispositivo di consumo che usa luci intermittenti e suoni sincronizzati per influenzare le onde cerebrali e indurre stati di coscienza specifici. Mentre legge il tracciato EEG dell’utente, applica un feedback retroattivo e regola opportunamente la stimolazione audiovisiva. I ritmi in uscita vengono così calibrati per favorire modalità cognitive che di solito emergono in modo spontaneo e imprevedibile, come i lampi di genio. Per comunicare al cervello un ritmo preciso, ad esempio le onde gamma a 40 Hz (frequenza associata a insight, ma anche a sogni lucidi e stato di flow), si usano due tecniche acustiche. La prima è la modulazione di ampiezza in cui la MindMachine prende la traccia di rumore e ne varia il volume esattamente 40 volte al secondo. Al nostro orecchio sembrerà un rumore continuo ma con un rapido sfarfallio di sottofondo, simile alle pale di un elicottero in lontananza. La corteccia temporale rileva la pulsazione e allinea la frequenza di scarica neurale al ritmo imposto di 40 Hz. La seconda tecnica sono i battiti binaurali: un’illusione acustica che nasce dal tronco encefalico. Con le cuffie, la macchina invia un tono costante a 400 Hz in un orecchio e a 440 Hz nell’altro. Il cervello compensa la differenza e genera un “battito fantasma” interno a 40 Hz.
Cambiamenti rapidi, robusti e duraturi
L’obiettivo della MindMachine è perciò quello di indurre modifiche neurali mirate che accompagneranno la coscienza dell’utente nello stato desiderato, grazie alla combinazione di EEG in tempo reale e algoritmi di feedback [1]. Gli studi scientifici dimostrano che, in seguito al trascinamento degli stimoli audiovisivi sulle oscillazioni neurali, nel cervello vengono prodotti cambiamenti rapidi, robusti e duraturi sulla funzione psichica e cognitiva grazie alla neuroplasticità [2]. Inoltre, dopo ripetute sessioni, il sistema nervoso impara a riconoscere le transizioni di frequenza e l’utente acquisisce la capacità di accedere allo stato mentale desiderato con sempre maggiore rapidità e controllo autonomo [3].
Note
[1] Budzynsk, Thomas (1991). “The Clinical Guide to Sound and Light” (PDF). www.amadeux.net.
[2] Collura, T.F. (2001). Application of repetitive visual stimulation to EEG neurofeedback protocols. Journal of Neurotherapy, 6(1), 47-70
[3] Frederick, J.A., Timmerman, D.L., Russell, H.L., & Lubr, J.F. (2005) EEG coherence effects of audio-visual stimulation (AVS) at dominant and twice dominant alpha frequency Journal of Neurotherapy, 8(4), 25-42
[Si veda anche l’articolo precedente: Introduzione alla MindMachine]
–Gabriele Gugliotta (collaboratore esterno)