Decoding predicted musical notes from omitted stimulus potentials

Ishida K., Ishida T., Nittono H.. Decoding predicted musical notes from omitted stimulus potentials. Scientific Reports 14, 11164 (2024); https://doi.org/10.1038/s41598-024-61989-1.Electrophysiological studies have investigated predictive processing in music by examining event-related potentials (ERPs) elicited by the violation of musical expectations. While several studies have reported that the predictability of stimuli can modulate the amplitude of ERPs, it is unclear how specific the representation of the expected note is. The present study addressed this issue by recording the omitted stimulus potentials (OSPs) to avoid contamination of bottom-up sensory processing with top-down predictive processing. Decoding of the omitted content was attempted using a support vector machine, which is a type of machine learning. ERP responses to the omission of four target notes (E, F, A, and C) at the same position in familiar and unfamiliar melodies were recorded from 25 participants. The results showed that the omission N1 were larger in the familiar melody condition than in the unfamiliar melody condition. The decoding accuracy of the four omitted notes was significantly higher in the familiar melody condition than in the unfamiliar melody condition. These results suggest that the OSPs contain discriminable predictive information, and the higher the predictability, the more the specific representation of the expected note is generated

Music Familiarity Affects EEG Entrainment When Little Attention Is Paid

To investigate the brain's response to music, many researchers have examined cortical entrainment in relation to periodic tunes, periodic beats, and music. Music familiarity is another factor that affects cortical entrainment, and electroencephalogram (EEG) studies have shown that stronger entrainment occurs while listening to unfamiliar music than while listening to familiar music. In the present study, we hypothesized that not only the level of familiarity but also the level of attention affects the level of entrainment. We simultaneously presented music and a silent movie to participants and we recorded an EEG while participants paid attention to either the music or the movie in order to investigate whether cortical entrainment is related to attention and music familiarity. The average cross-correlation function across channels, trials, and participants exhibited a pronounced positive peak at time lags around 130 ms and a negative peak at time lags around 260 ms. The statistical analysis of the two peaks revealed that the level of attention did not affect the level of entrainment, and, moreover, that in both the auditory-active and visual-active conditions, the entrainment level is stronger when listening to unfamiliar music than when listening to familiar music. This may indicate that the familiarity with music affects cortical activities when attention is not fully devoted to listening to music

Early auditory processing in musicians and dancers during a contemporary dance piece

The neural responses to simple tones and short sound sequences have been studied extensively. However, in reality the sounds surrounding us are spectrally and temporally complex, dynamic and overlapping. Thus, research using natural sounds is crucial in understanding the operation of the brain in its natural environment. Music is an excellent example of natural stimulation which, in addition to sensory responses, elicits vast cognitive and emotional processes in the brain. Here we show that the preattentive P50 response evoked by rapid increases in timbral brightness during continuous music is enhanced in dancers when compared to musicians and laymen. In dance, fast changes in brightness are often emphasized with a significant change in movement. In addition, the auditory N100 and P200 responses are suppressed and sped up in dancers, musicians and laymen when music is accompanied with a dance choreography. These results were obtained with a novel event-related potential (ERP) method for natural music. They suggest that we can begin studying the brain with long pieces of natural music using the ERP method of electroencephalography (EEG) as has already been done with functional magnetic resonance (fMRI), these two brain imaging methods complementing each other.Peer reviewe

Surprising sequential effects on MMN

The mismatch negativity (MMN) is conceptualised as a confidence-weighted error signal elicited when a deviation violates the predicted next-state based on regularity. The mechanisms underpinning its generation remain contentious. Smaller MMN response is a robust finding in schizophrenia and reduced amplitude may implicate impairment in prediction-error signalling. An enriched understanding of factors that influence MMN size in healthy people is a prerequisite for translating the relevance of reduced MMN in schizophrenia. This paper features two studies designed to explore factors that impact MMN in healthy individuals. Study 1 confirms that MMN amplitude does not faithfully reflect transition statistics and is susceptible to order-driven bias. In Study 2, we demonstrate that an order-driven bias remains despite repeated encounters with sound sequences. These data demonstrate that factors that impact on MMN size in non-clinical groups are not fully understood and that some mechanisms driving relevance filtering are likely influenced by ‘top-down’ expectations

The Effects of Musical Expertise on Sensory Processing

The goal of this thesis was to assess sensorimotor musical experience and its impact on the way that individuals perceive and interact with real-world musical stimuli. Experiment #1 investigated multisensory integration in 14 musicians and 10 non-musicians using a two alternative forced-choice (2AFC) discrimination task, and was designed to examine whether musical expertise augmented multisensory enhancement. Musical experience did not alter the outcomes of multisensory integration, but there may be asymmetries between musicians and non-musicians in their use of auditory cues. Experiment #2 was a neuroimaging case study investigating the influence of musical familiarity on the kinesthetic motor imagery of dance accompanied by music in expert dancers. Familiarity resulted in increased hemodynamic responses in the supplementary motor area (SMA) and decreased responses in Heschls gyrus (HG). These findings provide new evidence regarding the influence of musical expertise on sensory processing using real-world complex stimuli. This thesis suggests that expert practice shapes the way experts perceive and interact with their environments, and emphasizes the need for, and challenges of using naturalistic stimuli

Differenzierung reiner und verstimmter Akkorde bei hörgeschädigten Berufsmusikern: eine Analyse akustisch evozierter Potentiale

Musiker, die in klassischen Orchestern arbeiten, offenbaren bei audiologischen Untersuchungen nicht selten ein Audiogramm, welches eine C5-Senke aufweist, d.h. einen Hörverlust in der Region zwischen 3 und 6 kHz. Das Erkennen fehlerhafter Töne oder Klänge ist für ihre Berufsausübung eine unbedingte Voraussetzung. Um der Frage nachzugehen, ob durch eine Minderung des Hörvermögens Prozesse im zentralen auditiven System, wie z.B. Mustererkennung oder zeitliche Analyse beeinflusst werden können, wurde untersucht, welche Korrelate des EEG bei den hörgeminderten Berufsmusikern eine Differenzierung von fehlerfreien und fehlerhaften berufsspezifischen akustischen Signalen anzeigen. Es wurden akustisch evozierte Potentiale (AEP) abgeleitet und besonderes Augenmerk auf die späten Anteile dieser Reizantworten gelegt, da sie die kortikale Verarbeitung akustischer Reize widerspiegeln. Im Speziellen wurde die Mismatch Negativity (MMN) betrachtet, welche die unbewusste Diskriminierung zwischen physikalisch unterschiedlichen auditorischen Stimuli (Standard versus Deviant) repräsentiert. Um die MMN bei Musikern zur Diskrimination berufsspezifischer akustischer Signale des Arbeitsalltags zu untersuchen, reine und im Mittelton verstimmte C-Dur-Akkorde verschiedener Tonhöhen entwickelt und aufgenommen. Die vorliegende Arbeit untersucht AEPs bei 10 männlichen Berufsmusikern (28-68 Jahre), welche alle im Audiogramm eine Hörminderung im Frequenzberech ≥ 4 kHz aufweisen und unmittelbare Hörbeeinträchtigungen angeben. Die Test-Stimuli waren C-Dur-Dreiklänge im tieffrequenten Bereich (Grundstellung ab c¹) und im hochfrequenten Bereich (Grundstellung ab c³). Es wurden 2 unterschiedliche Paradigmen der Stimulus-Abfolge verwendet. In Paradigma 1 waren die Standard-Reize reine C-Dur-Dreiklänge des Klaviers und die Deviant-Reize verstimmte C-Dur-Dreiklänge des Klaviers (um 20 Cent verstimmter Mittelton) im Verhältnis 150 reine Akkorde zu 50 verstimmten Akkorden. Das Paradigma 2 bestand aus 150 verstimmten C-Dur-Dreiklängen als Standard-Stimuli und 50 reinen Akkorden als Deviant-Stimuli. Auch das Paradigma 2 wurde im tieffrequenten und hochfrequenten Bereich präsentiert. Mit der Stimulation im hochfrequenten Bereich sollte geprüft werden, ob eine Differenzierung zwischen reinen und verstimmten Akkorden auch im Frequenzbereich der audiologisch nachgewiesenen Hörminderung stattfindet. Es wurden folgende Fragestellungen analysiert: - Kann man bei im Hochtonbereich hörgeminderten Musikern Unterschiede im AEP zwischen tief- und hochfrequenter Stimulation erkennen? - Zeigt die MMN eine Diskriminierung der akustischen Reize (verstimmt vs. nicht verstimmt) an? - Zeigt das AEP Defizite in der Mustererkennung bei hörgeminderten Musikern auf? Das EEG wurde dazu von 31 aktiven Elektroden abgeleitet. Den Versuchsteilnehmern wurden 4 Reihen zu je 200 Stimuli pro Testreihe (Verhältnis Standard- zu Deviant-Stimulus 4:1, Intensität 65 dB SPL, Interstimulusintervall 2 bis 6 s, Aufzeichnungszeit 512 ms) präsentiert. Die Abfolge reiner und verstimmter Akkorde war randomisiert, eine Testreihe von 200 Simuli dauerte etwa 12 min. Alle Daten wurden automatisiert gefiltert und gemittelt. Für die Auswertung der AEP und MMN beschränkten wir uns in dieser Arbeit auf die Elektrode Cz. Es wurde deutlich, dass sich die späten Komponenten der AEPs, die man auf tieffrequente Stimulation (N1 Latenz 121,55±12,13 ms, P2 Amplitude 5,03±2,17 µV) messen konnte, signifikant von denen bei hochfrequenter Stimulation (N1 Latenz 109,36±9,81 ms, P2 Amplitude 7,74±2,78 µV) unterschieden. Dagegen blieben sowohl die N1-Amplitude als auch die P2-Latenz unbeeinflusst. Während die zerebrale Tonotopie eine Erklärung für die Latenzunterschiede von N1 darstellt, suchten wir nach einer P2-Amplituden-Erhöhung auf hochfrequente Stimuli in der Literatur vergebens. Bei Analyse der AEPs der hörgeschädigten Musiker hinsichtlich der MMN ist festzustellen, dass eine MMN bei jedem Musiker deutlich nachweisbar war, ungeachtet der Stimulusfrequenz (tief- bzw. hochfrequent) und des Paradigmas (1 oder 2). Somit ist zu folgern, dass das Diskriminationsvermögen der Musiker trotz ihrer Hörminderung im Hochtonbereich intakt und selbst bei hochfrequenter Stimulation gut nachweisbar ist. Die Daten unterscheiden sich jedoch hinsichtlich des Flächeninhaltes der MMN deutlich von normal hörenden Musikern und Nichtmusikern (Messergebnisse der Dissertation von Frau M. Rohmann am Institut für Physiologie Jena, in der dieselben Stimuli verwendet wurden). Weiterhin fiel auf, dass die MMN, welche bei Paradigma 2 (Standard = verstimmt, Deviant = rein) gemessen wurde, deutlich größer war als die MMN bei Paradigma 1 (Standard = rein, Deviant = verstimmt). Wir erklären diese Beobachtung mit dem Trainingseffekt sowie der Gedächtnisprägung auf berufsspezifische bzw. bekannte Stimuli (reine Akkorde), die dazu führen können, dass das Diskriminationsvermögen in einer Serie bekannter Stimuli beeinflusst wird. Wir können mit unseren Ergebnissen belegen, dass die MMN auch bei im Hochtonbereich hörgeschädigten Musikern gut nachweisbar ist, das AEP dieser Musiker insgesamt zeigt jedoch Unterschiede im Vergleich zu Kontrollgruppen auf. Inwieweit hörgeschädigte Musiker demnach andere Verarbeitungsprozesse entwickelt haben (z.B. Umverteilung verarbeitender Areale oder Lokalisationswechsel), erfordert weitere und eingehendere Untersuchungen

Cortical processing of musical pitch as reflected by behavioural and electrophysiological evidence

In a musical context, the pitch of sounds is encoded according to domain-general principles not confined to music or even to audition overall but common to other perceptual and cognitive processes (such as multiple pattern encoding and feature integration), and to domain-specific and culture-specific properties related to a particular musical system only (such as the pitch steps of the Western tonal system). The studies included in this thesis shed light on the processing stages during which pitch encoding occurs on the basis of both domain-general and music-specific properties, and elucidate the putative brain mechanisms underlying pitch-related music perception. Study I showed, in subjects without formal musical education, that the pitch and timbre of multiple sounds are integrated as unified object representations in sensory memory before attentional intervention. Similarly, multiple pattern pitches are simultaneously maintained in non-musicians' sensory memory (Study II). These findings demonstrate the degree of sophistication of pitch processing at the sensory memory stage, requiring neither attention nor any special expertise of the subjects. Furthermore, music- and culture-specific properties, such as the pitch steps of the equal-tempered musical scale, are automatically discriminated in sensory memory even by subjects without formal musical education (Studies III and IV). The cognitive processing of pitch according to culture-specific musical-scale schemata hence occurs as early as at the sensory-memory stage of pitch analysis. Exposure and cortical plasticity seem to be involved in musical pitch encoding. For instance, after only one hour of laboratory training, the neural representations of pitch in the auditory cortex are altered (Study V). However, faulty brain mechanisms for attentive processing of fine-grained pitch steps lead to inborn deficits in music perception and recognition such as those encountered in congenital amusia (Study VI). These findings suggest that predispositions for exact pitch-step discrimination together with long-term exposure to music govern the acquisition of the automatized schematic knowledge of the music of a particular culture that even non-musicians possess.Musiikkia kuunnellessa äänenkorkeuden (melodian) prosessointiin osallistuvat sekä yleiset kognitiiviset prosessit että pelkästään tietylle kulttuurille tyypilliset musiikin kuunteluun erikoistuneet prosessit. Ensin mainittuun kategoriaan kuuluvat yleiset hahmontunnistusmekanismit sekä musikaalisten piirteiden keskinäinen integraatio, jälkimmäiseen esimerkiksi länsimaisen sävelasteikkojen tunnistaminen ja niiden prosessointi. Tässä väitöskirjassa tarkastellaan sekä yleisiä että alakohtaisia musiikin prosessointiin liittyvä mekanismeja ja tarkastellaan niiden taustalla olevia aivomekanismeja. Kuudessa erillisessä käyttäytymistä ja aivojen toimintaa mittaavassa tutkimuksessa saatiin seuraavat tulokset. Äänen korkeutta ja sointia koodaavat piirteet (tutkimus I) sekä lyhyitä melodioita muodostavat sävelet (tutkimus II) yhdistetään toisiinsa sensorisessa mustissa jo ennen tietoista prosessointia. Myös musiikin kulttuuriset piirteet, kuten sävelasteikot länsimaisessa musiikissa, tunnistetaan automaattisesti sensorisessa muistissa ennen kuin ne tulevat tarkkaavaisuuteen (tutkimukset III ja IV). Muusikkojen lisäksi (tutkimus III) samat tulokset saatiin koehenkilöiltä, joilla ei ollut musiikkiin liittyvää aikaisempaa koulutusta. Tutkimuksessa V havaittiin lisäksi, että äänen korkeuteen erikoistuneet neuraaliset järjestelmät muuttuvat jo tunnin harjoittelun seurauksena, mutta toisaalta myös synnynnäisillä tekijöillä on suuri vaikutus musiikin kokemiseen (tutkimus VI). Yhdessä nämä tulokset pyrkivät kuvaamaan sitä, miten monimutkaisia äänen prosessointiin liittyviä ominaisuuksia sensorinen muisti pystyy käsittelemään riippumatta tarkkaavaisuudesta, tietoisesta prosessoinnista, tai musiikkiin liittyvästä aikaisemmasta koulutuksesta. Lisäksi tutkimus valottaa opittujen ja synnynnäisten tekijöiden vaikutuksia musiikin kokemisessa

Dance on Cortex : ERPs and Phase Synchrony in Dancers and Musicians during a Contemporary Dance Piece

Music and dance have been important parts of the human experience for millennia. They have enabled interaction which has given rise to resilient communities and rich cultures. Neuroscience has studied music for decades. It has been found to activate both the cortical and deeper brain areas in a unique way. Neuroscience of dance, instead, is a young but quickly growing field. Studies of professional dancers and musicians have highlighted the importance of multimodal interaction and motor-related brain regions in cerebral processing of dance and music. Current direction of neuroscience is to study the brain in its natural environment. Therefore, simplified stimuli made for the laboratory conditions have been replaced by the stimuli of the real world, such as arts and social interaction. Despite these continuous stimuli have already been successfully studied with fMRI, methods to study cortical EEG under such stimuli are lacking. The purpose of my doctoral research is to develop and use two methods for studying the brain with EEG during the perception of dance and music. One of these methods is based on the event-related potentials (ERPs) to investigate the influence of fast changes of musical features in the brain in a short timescale. The other method utilizes changes in phase synchrony between two electrode channels when investigating cortical dynamics during observation of dance and music over a longer timescale. In my doctoral research, the developed methods are applied in studying differences in cortical dynamics of professional dancers, musicians and laymen. By both methods, differences in brain activity were found between the groups of experts and laymen when watching dance or listening to music. In addition, these methods detected changes in lower lever brain processes related to uni- and multimodal processing and acceleration of dance movement. By the ERP method, dancers were shown to have an enhanced auditory P50 response when compared to musicians and laymen which refers to dancers’ modulated processing of musical features in an early preattentive level. The method of phase synchrony revealed enhanced theta (4-8 Hz) synchrony in dancers when compared to two other groups when watching audio-visual dance. During music, dancers had enhanced theta and gamma (30-48 Hz) synchrony when compared to conditions without music. Both theta and gamma are associated with higher order processing related to multimodal integration, memory and emotions. In contrast, musicians had decreased alpha (8-13 Hz) and beta (13-30 Hz) synchrony when listening to music. These frequency bands are associated with movement preparation and execution. In addition, laymen were the only group which showed systematic changes in synchrony during dance when compared to the conditions without dance. These changes occurred on theta, alpha, beta and gamma bands. The processing of early changes within uni- and multimodal stimuli, and the accelerated movement of the body did not differ between dancers, musicians and laymen. In all groups, the auditory ERP responses were generally suppressed and sped up during multimodal presentation of music when compared to the unimodal stimulus. Also, the alpha synchrony was decreased in all groups during the parts of the choreography with accelerated large dance movement when compared to parts with nearly still presence. These changes were the strongest during the audio-visual stimulus with a real dancer. Also, during audio-visual dancing stick figure and silent dance some cortical regions showed decreased alpha synchrony for fast dance movement. Decreased alfa-synchrony is associated to motor processing and higher state of alertness in general. These results show that the methods developed in my doctoral research are suitable in analysing continuous EEG of naturalistic artistic stimuli, and in detecting changes in cortical processing of dancers and musicians during such stimuli. The results of the study suggest that dancers have modulated cortical processing related to multimodal interaction, memory and/or emotions whereas musicians have a special motor-related processing when listening to music. The methods developed in my doctoral research can be used when watching a live performance to study further dance and musical expertise. These methods can be directly applied during music production and light dancing. Several neurological and psychiatric disorders are associated with abnormalities in oscillatory activity, especially in cross-frequency coupling. Therefore, development of the phase synchrony method to that direction is essential. Together this array of methods could be applied in estimating the efficiency and developing further expressive therapies, such as dance-movement therapy, and in alleviating symptoms as a part of holistic treatment plan for conditions such as Parkinson’s disease, dementia, autism, and pain and mood disorders.  Musiikki ja tanssi ovat tuottaneet kallisarvoisia kokemuksia ihmisille jo vuosituhansien ajan. Niiden kautta syntyneen vuorovaikutuksen avulla on muodostunut elinvoimaisia yhteisöjä ja rikkaita kulttuureja. Musiikkia on tutkittu neurotieteen näkökulmasta jo vuosikymmeniä. Sen on osoitettu aktivoivan sekä aivokuoren alueita että syvempiä aivojen rakenteita ainutlaatuisella tavalla. Tanssin neurotiede sen sijaan on nuori, mutta nopeasti kasvava tieteenala. Ammattitanssijoilla ja -muusikoilla tehdyt tutkimukset osoittavat eri aistien vuorovaikutteisen informaation ja liikkeen aivoalueiden tärkeyden tanssin ja musiikin herättämissä aivoprosesseissa. Tällä hetkellä neurotiede suuntautuu tutkimaan aivoja niiden luonnollisessa ympäristössä. Sen vuoksi laboratorio-olosuhteisiin suunnitellut yksinkertaiset ärsykkeet on korvattu todellisen maailman ärsykkeillä, kuten taiteella ja sosiaalisella vuorovaikutuksella. Vaikka tällaisia jatkuvia ärsykkeitä on jo menestyksellisesti tutkittu funktionaalisella aivokuvantamisella (fMRI), menetelmät näiden ärsykkeiden tutkimiseen aivosähkökäyrällä (EEG) puuttuvat. Väitöskirjatyöni tarkoituksena on kehittää kaksi menetelmää ja käyttää niitä aivojen tutkimiseen EEG-tekniikalla tanssin katselun ja musiikin kuuntelun aikana. Toinen menetelmä perustuu tapahtumasidonnaisiin aivovasteisiin (ERP) tutkittaessa musiikkipiirteiden nopeiden muutosten vaikutusta aivoissa lyhyellä aikajänteellä. Toinen menetelmä taas perustuu kahden elektrodikanavan välille syntyvään vaihesynkroniaan tutkittaessa aivokuoren toiminnan muutoksia tanssi- ja musiikkihavainnon aikana pidemmällä aikajänteellä. Väitöskirjatyössäni kehitettyjä menetelmiä käytetään ammattitanssijoiden, -muusikoiden ja kontrolliryhmän aivokuoren toiminnan erojen tutkimiseen. Sekä ERP- että vaihesynkroniamenetelmän avulla havaittiin eroja ammattilaisryhmien ja kontrolliryhmän välillä tanssin katselun ja musiikkin kuuntelun aikana. Lisäksi näillä menetelmillä havaittiin muutoksia matalamman tason aivoprosesseissa, jotka liittyivät yksi- ja moniaistillisen ärsykkeen käsittelyyn sekä kehon liikkeen kiihtyvyyden muutoksiin. ERP-menetelmän avulla tanssijoilla voitiin osoittaa olevan suurempi P50-kuulovaste verrattuna muusikoihin ja kontrolliryhmään, mikä viittaa musiikkipiirteiden kehittyneeseen käsittelyyn aikaisella esi-tietoisella tasolla. Vaihesynkronia-menetelmän avulla tanssijoilla havaittiin voimistunut theta-synkronia (4-8 Hz) verrattuna kahteen muuhun ryhmään audiovisuaalista tanssia katsottaessa. Tanssijoilla todettiin musiikin kuuntelun aikana voimistunut theta- ja gamma-synkronia (30-48 Hz) verrattuna ärsykkeisiin ilman musiikkia. Sekä theta- että gamma-synkronia liitetään korkeamman tason aivoprosesseihin, kuten moniaistillisen ärsykkeen yhdistämiseen, muistiin ja tunteisiin. Muusikoilla sen sijaan oli heikentynyt alfa- (8-13 Hz) ja beta-synkronia (13-30 Hz) musiikin kuuntelun aikana. Nämä taajuuskaistojen synkronian heikkenemiset yhdistetään liikkeeseen valmistautumiseen ja sen suorittamiseen. Kontrolliryhmä oli ainoa ryhmä, jolla löytyi systemaattisia synkronian muutoksia tanssin katsomisen aikana verrattuna ärsykkeisiin ilman tanssia. Nämä muutokset esiintyivät theta, alfa, beta ja gamma-kaistoilla. Tanssiin ja musiikkiin liittyvän nopeasti muuttuvan yksi- ja moniaistillisen ärsykkeen ja kehon kiihtyvän liikkeen käsittelyssä ei havaittu eroja tanssijoiden, muusikoiden ja kontrolliryhmän välillä. Kaikissa ryhmissä ERP-kuulovasteet heikkenivät ja ilmaantuivat nopeammin moniaistillisesti esitetyn musiikin aikana, kun sitä verrattiin vain ääniärsykkeenä esitettyyn musiikkiin. Alfa-synkronia laski kaikissa ryhmissä koreografian kiihtyvää suurta liikettä sisältävien osioiden aikana, kun sitä verrattiin lähes paikallaanolevan läsnäolon osioihin. Nämä muutokset olivat voimakkaimpia tanssijan esittämän audiovisuaalisen ärsykkeen aikana. Samantyyppisiä muutoksia havaittiin myös äänettömän tanssin ja audio-visuaalisen tikku-ukon ärsykkeiden aikana. Heikentynyt alfa-synkronia viittaa liikkeen käsittelyyn sekä yleisen vireystason nousuun. Nämä tulokset osoittavat, että väitöskirjatyössäni kehitetyt menetelmät soveltuvat luonnollisen taiteellisen ärsykkeen synnyttämän jatkuvan EEG-aineiston analysointiin sekä aivokuoren toiminnan muutoksien havainnointiin ja tutkimiseen tanssijoilla ja muusikoilla kyseisen ärsykkeen aikana. Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että tanssijoiden aivokuoren, erityisesti moniaistilliseen tanssin katseluun, muistiin ja/tai tunteisiin liittyvät toiminnat eroavat tanssijoilla muusikoista ja maallikoista. Muusikoilla sen sijaan musiikin kuuntelu herättää erityisiä liikkeeseen liittyviä aivokuoren prosesseja. Tässä tutkimuksessa kehitettyjä menetelmiä voidaan käyttää live-esityksen katselun aikana tanssijoiden ja muusikoiden aivokuoren eroavaisuuksien syvempään ymmärtämiseen. Näitä menetelmiä voi suoraan soveltaa musiikin soittamisen ja kevyen tanssimisen aikana. Aivojen oskillaation epätavalliset muutokset liittyvät moniin neurologisiin ja psykiatrisiin häiriöihin. Nämä muutokset esiintyvät erityisesti eri tajuuskaistojen välisessä synkroniassa. Sen takia on olennaista kehittää vaihesynkronia-menetelmää taajuuskaistojen välisen synkronian suuntaan. Tätä uutta metodologista kokonaisuutta voitaisiin soveltaa terapian vaikuttavuuden arvioinnissa ja ilmaisullisten terapioiden, kuten tanssi- ja liiketerapian, kehittämisessä pidemmälle esimerkiksi Parkinsonin taudin, muistisairauksien, autismin, ja kipu- ja mielialahäiriöiden oireiden lievittämiseksi ja jopa parantamiseksi osana kokonaisvaltaista hoito-ohjelmaa