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Cereb Cortex 2013 Apr 18Musicians' enhanced neural differentiation of speech sounds arises early in life: developmental evidence from ages 3 to 30
Strait DL, O'Connell S, Parbery-Clark A, Kraus N
Auditory Neuroscience Laboratory, 2240 Campus Drive, Evanston, IL 60208, USA
Auditory Neuroscience Laboratory, 2240 Campus Drive, Evanston, IL 60208, USA
The perception and neural representation of acoustically similar speech sounds underlie language development. Music training hones the perception of minute acoustic differences that distinguish sounds; this training may generalize to speech processing given that adult musicians have enhanced neural differentiation of similar speech syllables compared with nonmusicians. Here, we asked whether this neural advantage in musicians is present early in life by assessing musically trained and untrained children as young as age 3. We assessed auditory brainstem responses to the speech syllables /ba/ and /ga/ as well as auditory and visual cognitive abilities in musicians and nonmusicians across 3 developmental time-points: preschoolers, school-aged children, and adults. Cross-phase analyses objectively measured the degree to which subcortical responses differed to these speech syllables in musicians and nonmusicians for each age group. Results reveal that musicians exhibit enhanced neural differentiation of stop consonants early in life and with as little as a few years of training. Furthermore, the extent of subcortical stop consonant distinction correlates with auditory-specific cognitive abilities (i.e., auditory working memory and attention). Results are interpreted according to a corticofugal framework for auditory learning in which subcortical processing enhancements are engendered by strengthened cognitive control over auditory function in musicians.
La percezione e la rappresentazione neurale di suoni linguistici acusticamente simili caratterizza lo sviluppo del linguaggio. L’istruzione musicale incrementa la percezione di piccolissime variazioni acustiche che distinguono i suoni. Questo tipo di effetto può essere generalizzato ed esteso anche al riconoscimento del linguaggio, visto che i musicisti adulti mostrano una maggiore differenziazione neurale delle sillabe dal suono simile rispetto ai non musicisti. In questo studio gli Autori si sono chiesti se questo vantaggio neurale nei musicisti sia presente già nell’infanzia e, a questo scopo, hanno sottoposto a test due gruppi di bambini fin dall’età di tre anni, con o senza istruzione musicale. Gli Autori hanno studiato la risposta del troncoencefalo ad alcune sillabe /ba/ e /ga/ e le abilità cognitive visive e uditive nei musicisti e nei non musicisti lungo tre tappe di sviluppo: bambini in età prescolare, bambini in età scolare e adulti. L’analisi comparativa della varie fasi misurava oggettivamente il livello al quale le risposte subcorticali a queste sillabe differivano tra i tre gruppi considerati. I risultati evidenziano che i musicisti mostrano una maggiore differenziazione neurale delle consonanti stop (occlusive) già in una fase precoce della vita e dopo solo pochi anni di istruzione musicale. Inoltre, il livello di distinzione delle consonanti stop correla con le specifiche abilità cognitive (memoria di lavoro uditiva e attenzione). I risultati vengono interpretati in accordo con il modello corticofugale per l’apprendimento uditivo, in cui l’aumentata elaborazione subcorticale nei musicisti è spiegata dal maggiore controllo cognitivo sulla funzione uditiva tipico dei musicisti.
