Motor imagery and music : the influence of music on mental rotation tasks in the light of the embodied cognition theory

Abstract

The Embodied Cognition Theory (ECT) has become a hot topic in Cognitive Science, providing the investigation of cognitive phenomena with food for thought through a wide range of empirical findings. Two core claims from ECT were investigated in the present study: 1) the non-neural parts of an organism’s body play a constraining role in cognition; and 2) all concepts (strong embodiment) or some concepts (weak embodiment) are grounded in modality-specific areas of the brain. In line with 2), studies on mental imagery of bodily-related movements (henceforth: motor imagery) suggest that we use motor concepts grounded in modality-specific areas of the brain (the motor cortices) when we carry out motor simulations of our own body (Jeannerod, 2006), including in cognitive tasks such as MR of bodily-related pictures (Parsons et al., 1995). Also, studies in music perception have correlated the cortical activation of motor areas of the brain with rhythmic perception, varying in degree of activation according to the rhythmic complexity of a stimulus (Grahn & Brett, 2007). Finally, these assumptions predict the Mozart Effect, which consists of subjects’ temporary enhancement in performance at spatial-temporal reasoning tasks, including MR tasks (Rauscher, Shaw & Ky, 1993). Based on these assumptions, it was investigated whether subjects’ (N= 36) performance at a MR of bodily-related pictures would differ after exposure to musical pieces with different levels of rhythmic complexity and a control condition (silence). Results show that, although subjects’ performance was affected by the biomechanical constraints of their own bodies, suggesting that the body biomechanics play a constraining role in cognition, the Mozart Effect was not observed, suggesting that either 1) weak conceptual embodiment may not be true for motor imagery, and motor concepts are not grounded in modality-specific brain areas, 2) the musical samples used in the present study were not adequate to elicit sufficient cortical activation that would eventually result in performance enhancement, or 3) the Mozart Effect is due to reasons other than cortical activation of modality-specific brain areas, such as increase in arousal/mood levels or an artefact of subjects’ preference for a stimulus (Chabris, 1999). It is suggested that future research employs brain-mapping techniques, such as Positron Emission Tomography (PET Scan), Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), or Electroencephalogram (EEG) to strengthen one or more hypotheses that account for the failure in observing the Mozart Effect in this study by identifying which brain areas were involved during the listening task and/or the MR of bodily-related pictures.A Teoria da Cognição Corporificada (ECT) tem se tornado um tópico amplamente discutido nas Ciências Cognitivas, uma vez que uma ampla gama de descobertas empíricas tem provocado reflexões a respeito da cognição. Duas fortes suposições da ECT foram investigadas no presente estudo: 1) as partes não neurais do corpo de um organismo possuem um forte papel de limitação sobre a sua cognição; e 2) todos os conceitos (corporificação forte) ou alguns conceitos (corporificação fraca) estão ancorados em regiões cerebrais de modalidade específica. Alinhado à 2), estudos em imaginação motora sugerem que nós utilizamos conceitos motores ancorados em regiões cerebrais de modalidade específica (córtices motores), para realizarmos a simulação de atos motores (Jeannerod, 2006), incluindo tarefas como rotação mental de imagens corporais (Parsons et al., 1995). Mais, estudos em percepção musical correlacionam a ativação de córtices motores com a percepção de estruturas rítmicas da música, variando em nível de ativação de acordo com o grau de complexidade rítmica do estímulo (Grahn & Brett, 2007). Essas assunções predizem o Efeito Mozart, que consiste na melhoria temporária no desempenho de sujeitos em tarefas de raciocínio espaço-temporal, incluindo tarefas de rotação mental (Rauscher, Shaw & Ky, 1993). Baseado nestas assunções, este estudo investigou se o desempenho de sujeitos (N = 36) em tarefas de rotação mental de imagens corporais teria alguma alteração após a escuta de peças musicais com diferentes níveis de complexidade rítmica e silêncio como condição controle. Os resultados demonstram que, apesar dos desempenhos dos sujeitos terem sido afetados pelas restrições biomecânicas dos seus corpos, sugerindo que a biomecânica corporal possui um papel limitador na cognição, o Efeito Mozart não foi observado, sugerindo que 1) a corporificação conceitual fraca pode não ser verdadeira para imaginação motora, e conceitos motores não estão ancorados em regiões cerebrais de modalidade-específica, 2) as amostras musicais utilizadas no presente estudo não foram adequadas para evocar ativação cortical o suficiente que resultasse em uma melhoria na performance na tarefa, ou 3) o Efeito Mozart se dá por razões distintas à ativação cortical de regiões cerebrais de modalidade-específica, como acréscimo em níveis de ativação e de humor ou por ser artefato da predileção por um estímulo (Chabris, 1999). É, por fim, sugerido que pesquisas futuras empreguem técnicas de mapeamento cerebral, como Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET Scan), Ressonância Magnética Funcional (fMRI), ou Eletroencefalograma (EEG), fortalecendo uma ou mais hipóteses que visam explicar a falha ao observar-se o Efeito Mozart neste estudo, identificando quais áreas cerebrais foram ativadas durante a exposição aos estímulos e/ou durante a realização da tarefa de rotação mental

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