La característica más representativa de la música es su capacidad de generar emoción. La Real Academia Española de la Lengua (en su séptima acepción) la define como el «Arte de combinar los sonidos de la voz humana o de los instrumentos, o de unos y otros a la vez, de suerte que produzcan deleite, conmoviendo la sensibilidad, ya sea alegre, ya tristemente» ¹ .

En este artículo reflexionamos sobre música y emoción, recopilando primero conocimientos actuales en la investigación neurocientífica sobre la emoción musical: ¿qué es? ¿cómo se origina? ¿qué características de la música inducen emoción? En segundo lugar, recogemos conocimientos actuales sobre la percepción vibro-táctil de sonidos, y sobre la posibilidad de que exista una transmisión mediante el canal táctil de cualidades musicales que generan emoción. Nos centramos en el contexto de la música tonal occidental pues es en este contexto en el que se han realizado la mayoría de las investigaciones científicas en este ámbito.

La característica más representativa de la música es su capacidad de generar emoción (Lonsdale y North, 2011; Juslin, 2013a). En su trabajo sobre el origen de la música Montagu (2017, p.1) la define como «el sonido que transmite emoción». ¿Pero qué es la emoción? La investigación científica sobre la emoción en el área de la neurociencia ha experimentado un gran auge en décadas relativamente recientes, sobre todo con el avance en las técnicas de neuroimagen como la electroencefalografía (EEG) y la resonancia magnética funcional (fMRI). Estas técnicas no invasivas permiten experimentar y determinar las activaciones que se producen en distintas zonas del cerebro, durante su funcionamiento normal, ante distintos estímulos emocionales. Sin embargo, sigue siendo un campo con muchos debates abiertos, sin acuerdo en la definición científica de la emoción, y sin resultados determinantes en cuanto a la identificación de los circuitos cerebrales subyacentes (Gu et al., 2019a).

Desde finales del siglo pasado, la investigación se ha desarrollado en base a dos paradigmas básicos: el modelo categórico y el modelo dimensional de la emoción (Eerola y Vuoskoski, 2011; Kragel y LaBar, 2016).

El modelo categórico de la emoción presupone la existencia de un número limitado de emociones, llamadas emociones básicas y consideradas innatas y universales, de las que derivan el resto de las emociones. El modelo pionero propuesto por Paul Ekman (1992) que considera que existen siete emociones básicas -miedo, tristeza, ira, felicidad, sorpresa, asco y desprecio- es el más conocido y sigue vigente en el debate científico (Ortony, 2022). Estudios recientes han reducido este conjunto a cuatro emociones básicas: alegría, tristeza, miedo e ira (Jack et al., 2014; Jack et al., 2016; Gu et al., 2019b). El modelo categórico de la emoción presupone la existencia de estructuras neurales específicas para cada tipo de emoción básica, pero los estudios fMRI no han permitido llegar a esta conclusión (Kragel y LaBar, 2016; Saarimäki et al., 2016; Wang et al., 2020; Touroutoglou et al., 2015). Por el contrario, estudios recientes parecen indicar que diferentes estructuras neuronales pueden estar implicadas en la percepción de una única emoción básica y que, a su vez, una estructura específica puede contribuir a la percepción de distintas emociones básicas (Celeghin et al. 2017; Wang et al., 2020; Saarimäki et al., 2016).

El modelo dimensional de la emoción considera que las emociones pueden representarse en un espacio continuo, generalmente de 2 o 3 dimensiones. El más conocido es el modelo de los afectos propuesto por James Russell (Posner et al., 2005), que considera dos dimensiones básicas en las emociones: la excitación (descanso-activación) y la valencia (negativa-positiva). La valencia hace referencia al comportamiento de acercamiento/evitación que realiza una persona ante un determinado estímulo, mientras que el componente de excitación determina la fuerza del comportamiento de acercamiento/evitación. Estas dimensiones tendrían su origen en dos tipos de circuitos neuronales: un circuito que se activa en función de la intensidad del estímulo emocional, independientemente de su valencia, y otro circuito que discrimina su valencia positiva o negativa. Se considera que el área asociada a la dimensión de excitación en el cerebro es la amígdala (Lang y Bradley, 2010; Lindquist et al., 2012; Koelsch et al., 2013; Koelsch et al., 2014; Šimić et al., 2021). En cuanto a la valencia, se ha correlacionado sobre todo con el circuito de recompensa del cerebro, en particular con el nucleus accumbeus o núcleo accumbens (NAcc), especialmente relevante en el procesamiento de la recompensa y el placer (Reybrouck et al., 2018; Lindquist et al., 2012).

Estudios recientes han planteado un enfoque integrador de ambos modelos considerando que las emociones básicas no son contrarias a los estudios dimensionales (Gu et al., 2019a; Gu et al., 2019b). Las emociones básicas de alegría, tristeza, miedo e ira serían puntos en el espacio dimensional excitación-valencia con la particularidad de estar localizadas sobre los ejes de las dimensiones, la alegría y la tristeza sobre el eje de valencia ya que dependen del valor hedónico del estímulo, y el miedo y la ira sobre el eje de excitación ya que dependerían de la forma en que se produce el estímulo.

Los dos modelos que acabamos de explicar consideran que la emoción está vinculada a los circuitos neuronales más antiguos y básicos del cerebro (el sistema límbico y otras regiones internas). La emoción sería un mecanismo adaptativo de supervivencia encargado de dar la alarma ante estímulos críticos para la supervivencia y mover a la acción: un acercamiento ante estímulos positivos o un alejamiento ante estímulos negativos o peligrosos (Lang y Bradley, 2010; Koelsch, 2014). Estos circuitos primitivos están conectados con áreas más desarrolladas, como la corteza o el cerebelo, por lo que los estímulos externos producen respuestas más flexibles y adaptativas, moduladas por procesos cognitivos que actúan frenando estas reacciones primarias.

La emoción musical es la emoción inducida por la música. Patrik N. Juslin (2013a; 2013b) considera que las emociones musicales pueden ser emociones básicas como alegría o tristeza, emociones más complejas como nostalgia u orgullo y también emociones estéticas (admiración, asombro) aunque con menos frecuencia. Pero las emociones que más claramente se expresan y perciben ante la música son las emociones básicas de alegría, tristeza y miedo (Vieillard et al., 2008; Paquette et al., 2013).

De hecho, el reconocimiento de las emociones básicas de alegría, tristeza o miedo en la música, no sólo es consistente entre oyentes de la misma cultura (Mohn et al., 2011; Vieillard y Gilet, 2013) sino que se ha comprobado que la emoción producida por la música sigue patrones universales, pues las personas de culturas distintas pueden distinguir los mismos sentimientos de alegría, tristeza o miedo al escuchar músicas de otras culturas (Mohn et al., 2011; Argstatter, 2016; Fritz et al., 2009; Balkwill et al., 2004).

Este reconocimiento de emociones básicas es inmediato, se produce en menos de dos segundos, ante un acorde o unas pocas notas. Sébastien Paquette, Isabel Peretz y Pascal Belin (2013), con su conjunto de clips musicales de muy corta duración o MEB (Musical Emotional Burts), que en promedio duran 1,6 segundos, comprobaron que las personas categorizaban correctamente y con gran precisión las emociones asociadas a estos clips, y que incluso 250 milisegundos después del inicio de la música eran suficientes en algunos casos para que pudieran distinguir una música triste de una música alegre. Sandrine Vieillard et al. (2008) encontraron que era necesario un tiempo promedio de 483 ms, 1446 ms y 1737 ms para que se pudieran reconocer correctamente los extractos felices, tristes y aterradores respectivamente. Con una expresión musical más débil de estas emociones o de otras emociones, el consenso entre los oyentes disminuye significativamente (Eerola, y Vuoskoski, 2011).

A continuación, se muestran algunos ejemplos de estos clips musicales de apenas dos segundos (ClipAlegre.wav, ClipTriste.wav, ClipMedio.wav).

De aquí que se considere que la emoción musical tendría su origen en este mismo mecanismo primitivo adaptativo que se dispararía ante estímulos biológicamente importantes como vocalizaciones, risas, gritos, prosodias, entonaciones, buscando patrones en los sonidos, asignando significado para ajustar la respuesta adaptativa. Las emociones serían las encargadas de convertir los sonidos que percibimos en algo comprensible, lo que hace que entendamos las situaciones en las que estamos (Peretz, 2013; Koelsch, 2014).

Sascha Frühholz, Wiebke Trost y Sonja A. Kotz (2016) realizaron una recopilación de estudios de neuroimagen sobre el procesamiento de sonidos musicales, componiendo un mapa de las regiones del cerebro en las que de forma consistente se ha detectado activación cuando las personas escuchaban música. En la figura 2 se muestran esas regiones con los acrónimos indicados entre paréntesis. Las zonas representadas en naranja corresponden a estructuras subcorticales, las representadas en azul oscuro a zonas frontales e ínsula, y las representadas en azul claro al sistema auditivo ascendente. No obstante, aunque se puedan determinar estas zonas, estamos muy lejos de saber el detalle de lo que ocurre en ellas, y quienes han desarrollado estos estudios apenas pueden esbozar ideas generales.

Entre las zonas subcorticales que se activan al escuchar música se encuentran los circuitos pertenecientes al sistema límbico, el más antiguo del cerebro, como la amígdala y el circuito de recompensa del cerebro, es decir los circuitos neuronales primarios de la emoción (Pehrs et al., 2014; Peretz, 2013). La amígdala parece tener una función clave en el reconocimiento de la emoción musical (Koelsch, 2013; Koelsch, 2014) habiéndose comprobado que cuando está dañada se ve afectado el reconocimiento de la tonalidad emocional de una melodía (Gosselin et al., 2007). Incluso, aunque siempre se ha supuesto que el procesamiento de la estructura musical se daba a nivel cognitivo, el sistema límbico también desempeña un papel importante en el procesamiento de elementos como el tono (Gorzelańczyk et al., 2017). La actividad en el nucleus accumbeus (NAcc), un nodo central del sistema de recompensa del cerebro refleja cuánto disfruta un oyente de un estímulo musical (Salimpoor et al., 2011; Salimpoor et al., 2013; Shany et al., 2019). En su revisión sobre la actividad cerebral y el placer de la experiencia musical Mark Reybrouc, Peter Vuust y Elvira Brattico (2018) identificaron esas mismas regiones y resaltaron que, en los casos de escucha placentera de música, se apreciaba una conectividad funcional entre la corteza auditiva, el giro frontal inferior y el circuito de recompensa, considerando que los estudios muestran una conexión consistente entre el sistema de recompensa del cerebro y el disfrute de la música. Estudios recientes muestran que la corteza auditiva también colabora en el procesamiento emocional de la música (Koelsch et al., 2018). Los estudios fMRI sugieren que la corteza auditiva juega un rol muy importante en el reconocimiento de los tonos musicales, junto con el giro frontal inferior que procesaría sonidos más complejos (Vuust et al., 2022). Otras zonas que se han reportado consistentemente son la ínsula y el giro frontal inferior (Cheung et al., 2018; Reybrouc et al., 2018).

En la mencionada revisión, Frühholz, Trost y Kotz (2016) también identificaron las zonas del cerebro que se activan con vocalizaciones afectivas como entonaciones de enfado o alegría, risas o llantos de bebés, prosodias, a partir de los estudios basados en este tipo de estímulos. Estas zonas coinciden con las que se activan con la música, por lo que estos autores consideraron que los sonidos afectivos, musicales o vocalizados se procesarían por un sistema cerebral común, aunque con ciertas variaciones en función del tipo de sonido. Además mostraron en su revisión que curiosamente el NAcc y el área ventral tegmental (VTA), pertenecientes al circuito cerebral de recompensa, se activan principalmente con los sonidos musicales, de entre todos los sonidos afectivos. Tanto en la música como en el habla hay elementos emocionales comunes, por ejemplo, frases habladas o musicales felices tienden a ser más rápidas, más dinámicas y en registros más altos. Sin embargo, la activación del circuito de recompensa con los sonidos musicales muestra ese enorme poder que tiene la música de evocar emociones placenteras (Salimpoor et al., 2011).

Estudios recientes han mostrado una relación entre el placer que puede producir la escucha de música y las nuevas teorías sobre el principio de procesamiento predictivo de nuestro cerebro (Huron, 2006; Gold et al., 2019; Vuust et al., 2022). Según este principio la información que fluye desde los sentidos hacia niveles superiores de nuestro cerebro se ve influida por las predicciones que los niveles superiores realizan en cada momento sobre la realidad en función de experiencias o conocimientos anteriores, del contexto, etc. De acuerdo con este modelo tanto las confirmaciones como los errores de predicción son esenciales para mejorar el entendimiento de nuestro entorno, aunque un grado intermedio de previsibilidad (un entorno manejable) mejora el aprendizaje, despertando la curiosidad y la atención. El aprendizaje como mecanismo adaptativo involucra el sistema de recompensa y, por tanto, los entornos de aprendizaje manejables serían altamente motivadores y placenteros. Precisamente la música, que muestra patrones melódicos, armónicos y rítmicos relativamente predecibles en el tiempo, generaría un balance de errores/confirmación que tendría ese efecto gratificante y placentero. Estas teorías parecen confirmarse en estudios con neuroimagen que muestran una alta activación del sistema de recompensa (en particular el NAcc) ante eventos musicales inesperados en una secuencia musical, como acordes inesperados o cambios en la tonalidad (Vuust et al., 2022; Cheung et al., 2019; Shany et al., 2019).

Una paradoja de la emoción musical es que la escucha de música triste produce placer. Algunos estudios recientes han intentado explicar esta paradoja, sin llegar a ninguna conclusión (Vuust et al., 2022; Sachs et al., 2015). Sin embargo, para Tuomas Eerola et al. (2018) la música triste serviría de regulador de emociones negativas, en un proceso adaptativo de consolación o un refuerzo de cohesión social al sentir unión con otras personas a través de la música. Eerola et al. (2018) y Patrik N. Juslin (2013a) proponen que el placer de la tristeza inducida por la música podría explicarse también en parte en términos de placer derivado de la apreciación estética de la música.

Desde la filosofía, Jenefer Robinson (2020) ha definido las emociones estéticas como emociones positivas y placenteras, que toman como objetos intencionales las cualidades intrínsecas de una obra de arte, y están asociadas a cambios corporales como escalofríos, lágrimas, aplausos. Desde la psicología, Winfried Menninghaus et al. (2019) han considerado que las emociones estéticas se buscan como un fin en sí mismas, siendo la intensidad de la propia emoción estética la recompensa. Desde la neurociencia el estudio de los mecanismos cerebrales involucrados en la apreciación del arte ha dado lugar al campo de la neuro estética. En su revisión, Reybrouc, Vuust y Brattico (2018), estudiaron los posibles circuitos cerebrales subyacentes a la emoción musical estética y encontraron una consistencia entre la respuesta estética y la activación de la corteza auditiva y el circuito de recompensa, por lo que sugirieron la existencia de una superposición entre los mecanismos cerebrales de las emociones básicas y las emociones de orden superior como las estéticas, que se basarían en las mismas raíces neurobiológicas. También se ha relacionado la emoción estética con la conexión entre la corteza auditiva, el circuito de recompensa y regiones del cerebro importantes para el procesamiento social (Sachs et al., 2016), considerándose que habría un componente evolutivo social en el desarrollo de la emoción estética.

Juslin (2013a) va más allá al considerar que no todas las experiencias musicales son estéticas y que la emoción estética requiere de un juico estético que depende de distintos criterios subjetivos (belleza, novedad, estilos, destreza del artista, etc.). Estos juicios podrían despertar una emoción estética si se supera un umbral en algún criterio, como, por ejemplo, ante una pieza juzgada como extraordinariamente hermosa.

Por último, cabe señalar que se ha buscado la explicación del placer de la escucha musical en el origen evolutivo de la música. Tianyan Wang (2015) propone que el origen de la música se basa en el aprecio por los movimientos rítmicos de los humanos y que, a su vez, este aprecio se basaría en la importancia que tiene para la supervivencia la cohesión social y la adaptación a los entornos rítmicos externos e internos. Incluso sugiere que existiría un sistema de recompensa y emoción relacionado con el ritmo que se activa con la música y la danza. Otros autores como David Teie (2016) sitúan el origen de las estructuras musicales en el desarrollo neurológico fetal, en el que los sonidos intrauterinos se almacenarían como patrones musicales en el cerebro, y consideran que es posible hacer coincidir los sonidos del útero con los elementos que se pueden encontrar en la música de todas las civilizaciones: el ritmo se originaría a partir de la combinación de los sonidos que el feto percibe de la respiración de su madre y de los latidos de su corazón, mientras que las notas musicales y la melodía tendrían su origen en las modulaciones y cambios de entonación de la voz materna. Este autor considera así mismo que las ondas de presión que emanan del latido del corazón materno se sienten en el cuerpo del feto lo que estaría en el origen del sentido táctil de la música (Teie, 2016).

Otro campo que ha cobrado mucho interés en los últimos años, a caballo entre la neurociencia y la teoría musical, es el estudio de la relación entre la estructura musical y las emociones. En general la mayoría de estos estudios se han centrado en la música tonal occidental (Vuust et al., 2022).

El origen de los estudios sobre la música tonal occidental se remonta a los primeros estudios sobre afinación conocidos desarrollados Pitágoras en el siglo V a.C. La escuela pitagórica estudió cómo variaba el sonido de dos cuerdas pulsadas simultáneamente en función de sus longitudes relativas (Senabre, 2018). Determinaron que los sonidos más agradables para el oído, es decir, los consonantes, se producían con relaciones matemáticas sencillas entre las longitudes de ambas cuerdas: por ejemplo, con una cuerda de longitud L y una cuerda de longitud L/2, o con una cuerda de longitud L y una cuerda de longitud 2L/3, o con una cuerda de longitud L y una cuerda de longitud 3L/4. Es decir, dos cuerdas vibrando con una sencilla relación física y matemática de longitudes y frecuencias (2:1, 3:2, 4:3) producen un efecto sonoro que gusta. Por el contrario, combinaciones con relaciones más complejas producen un efecto disonante, que no gusta. Estas relaciones expresadas en lenguaje musical se denominan respectivamente intervalo de octava, intervalo de quinta justa (por ejemplo: do-sol) e intervalo de cuarta justa (por ejemplo: do-fa) y se consideran intervalos perfectamente consonantes. A partir de estas observaciones la escuela pitagórica estableció un sistema de afinación basado en los intervalos de quinta justa (es decir 2/3 de cuerda). A partir de una nota inicial se encadenan las siguientes notas por intervalos de quinta.

El encadenamiento de quintas genera las doce notas que son la base de nuestro sistema occidental: Mi bemol (Mib)-Si bemol (Sib)-Fa-Do-Sol-Re-La-Mi-Si-Fa sostenido (Fa#)-Do sostenido (Do#)-Sol sostenido (Sol#). En el siguiente fragmento musical (encadenamientoquintas.mp3) se puede escuchar este encadenamiento de notas.

La cultura griega definió distintos conjuntos de siete notas de entre estas doce y los denominó modos. Consideraba además que los distintos modos musicales producían distintas emociones como entusiasmo o paz. Este sistema modal griego pervivió durante siglos y dio lugar a los doce modos gregorianos. En el Renacimiento se simplificó el sistema, quedando dos modos, el mayor y el menor (Abad, 2006). En la actualidad la afinación estándar de la escala cromática occidental de doce notas se basa en el sistema de afinación denominado «temperamento igual» en el que las notas (ligeramente desafinadas respecto a la afinación por quintas de Pitágoras) tienen entre sí una distancia de un semitono. El semitono es una forma de expresar en lenguaje musical la relación de frecuencias entre dos notas consecutivas Nota1/Nota2=2^1/12 que es siempre la misma.

Al igual que los modos griegos, las escalas mayor y menor de nuestro sistema son combinaciones de siete notas más la nota final que vuelve a ser la inicial a distancia de una octava, y pueden ser en modo mayor o menor. Para construir una escala en modo mayor se parte de una nota cualquiera y se van encadenando notas con la siguiente distancia en tonos (siendo T tono y S semitono): TTSTTTS. Para construir una escala en modo menor, el encadenamiento es TSTTSTTT. La diferencia de la posición de los tonos y semitonos en la escala musical es la que determina la tonalidad emocional de los modos mayor y menor. A nivel de frecuencias, la diferencia es muy pequeña. Por ejemplo, si consideramos la escala de DO en la octava central del piano, las notas Mi del modo mayor y Mi bemol del modo menor difieren en unos 18 Hz.

En el siguiente ejemplo se muestra como esta pequeña diferencia en hercios modifica completamente la tonalidad emocional de la conocida canción popular de niños Frère Jacques. En modo mayor la canción se toca con las notas Do-Re-Mi (FrèreJacquesMayor.mp3):

En modo menor la canción se toca con las notas Do-Re-Mib (FrèreJacquesMenor.mp3):

Este cambio de modo en la melodía de Frère Jacques ha sido utilizado maravillosamente por Gustav Mahler en el tercer movimiento de su primera sinfonía (FrèreJacquesMahler.mp3).

En resumen, la base de nuestro sistema musical es el concepto de intervalo consonante. Las relaciones de tonos consonantes y disonantes proporcionan la base de la melodía y la armonía y son los componentes básicos de la música tonal occidental que sigue predominando en salas de concierto y en la música popular (Bidelman et al., 2009). El origen de esta preferencia por los intervalos consonantes, que se observa ya a edades muy tempranas (Trainor et al., 2002), es objeto de estudio a nivel neurobiológico mediante el uso de tecnologías de neuroimagen. Uno de los orígenes de esta preferencia estaría en la forma en la que el oído humano procesa frecuencias. Los sonidos que percibimos son vibraciones mecánicas longitudinales que se propagan por el aire y llegan a nuestro oído; si estas vibraciones están en el rango de percepción humano (20 Hz a 20.000 Hz) podremos percibirlas, oírlas. El oído funciona como un analizador de sonidos en el que cada frecuencia componente de un sonido musical excita un punto de la membrana basilar situada en el interior de la cóclea. Una nota musical se puede descomponer en distintas vibraciones: una vibración con una frecuencia fundamental y otras con frecuencias múltiplos enteros de la fundamental, denominadas armónicos. Los intervalos consonantes tienen muchos armónicos comunes y activan de forma sincronizada más fibras nerviosas del sistema auditivo que los intervalos disonantes. Estos tienen pocos armónicos comunes y provocan activaciones desincronizadas o interferencias, pudiendo dar lugar a sensaciones sonoras molestas. Gavin Bidelman y Ananthanarayan Krishnan (2009) recopilaron distintos estudios que mostraban que esta actividad neuronal sincronizada se extiende a los mecanismos de procesamiento del tono por lo que el origen de la preferencia por los intervalos consonantes estaría en este procesamiento sensorial de bajo nivel.

Otros autores apuntan un origen social en la comunicación audio-vocal, debido al vínculo natural que existe entre los sonidos armónicos y las señales sonoras producidas por los animales para la comunicación social, especialmente los que son de la misma especie: las series armónicas se relacionan con signos de amistad y los sonidos más ásperos con signos agresivos (Bowling et al., 2015; Di Stefano et al., 2022). Las analogías entre la música y la comunicación audio-vocal social explicarían también la distinción entre los modos mayor y menor. Huron (2008) muestra que existe una analogía entre la música en modo menor, que tiende a utilizar tonos más bajos e intervalos de tono más pequeños, y la prosodia del habla: las personas tristes exhiben una frecuencia media más baja y una fluctuación de tono más reducida cuando hablan que las que no lo están o están alegres. Según Ioanna Zioga, Caroline Di Bernardi Luft y Joydeep Bhattacharyaa (2016) y Patrick Wong et al. (2007) el procesamiento de la música y del lenguaje podrían compartir recursos neuronales comunes, constituyendo el tono un denominador común, conformando la melodía en la música y la prosodia en el lenguaje.

Otra característica del procesamiento tonal es que el cerebro humano no percibe las frecuencias en una escala lineal, detectándo mejor las diferencias en frecuencias más bajas que en frecuencias más altas. Por ejemplo, percibe fácilmente la diferencia entre 500 Hz y 1.000 Hz, pero difícilmente puede distinguir una diferencia entre 10.000 Hz y 10.500 Hz, aunque la distancia en hercios entre los dos pares de frecuencias sea la misma. Además, el cerebro percibe relaciones entre frecuencias (McDermott y Oxenham, 2008) de forma que se perciben como una misma melodía secuencias de intervalos musicales que tienen la misma relación de distancia entre sus notas, como se puede escuchar en el siguiente fragmento musical (MismaMelodía.mp3). El origen de esta forma relativa de percepción puede residir en la importancia que para la supervivencia tiene distinguir las diferentes entonaciones (alegría, enfado, tristeza, ternura) de la especie humana, diferentes entre hombres (rango medio de 77 Hz a 482 Hz) y mujeres (rango medio de 137 Hz a 634 Hz). Se ha observado que, como se perciben mejor las diferencias de frecuencias en los rangos más bajos, las mujeres deben producir diferencias más amplias para obtener en términos perceptivos el mismo resultado que los hombres (Polo, 2019). También en estas diferencias de rango entre las voces masculinas y femeninas, que de media se puede considerar una octava, ven algunos autores una posible explicación a la consonancia del intervalo de octava (Abad, 2006).

En general, desde la teoría musical occidental, se caracteriza la música con distintos parámetros como los que se describen en el siguiente cuadro.

Aunque desde siempre quienes se han dedicado a componer música y a interpretarla han combinado estos parámetros para generar distintas emociones, sólo desde hace pocos años han surgido numerosas investigaciones a caballo entre la teoría musical y la neurociencia que han estudiado de forma científica la relación entre estos parámetros y las distintas emociones inducidas (Gabrielsson y Lindström, 2010; Eerola et al., 2013; Paquette et al., 2013). En general estos estudios se centran en las emociones básicas y en la música tonal occidental. El formato típico de experimentación es la presentación de una serie de estímulos musicales a varias personas que contestan a cuestionarios discretos o dimensionales, normalmente de elección forzada, sobre la emoción percibida. Según los resultados de estos estudios, los parámetros musicales más representativos serían: modo, tempo, registro, dinámica, articulación, timbre, ataque y caída. En la Tabla 2 se expone un resumen de los resultados de estos estudios, mostrando las relaciones entre estos parámetros y las emociones básicas de alegría, tristeza, miedo.

Alf Gabrielsson y Erik Lindström (2010) confirmaron en su estudio recopilatorio estas asociaciones y comprobaron que la importancia relativa de estos parámetros variaba para cada emoción. Por ejemplo, el modo es determinante en el caso de emociones alegres y tristes mientras que tiene un impacto relativamente bajo en la emoción de miedo. Juslin et al. (2010) encontraron una asocian entre el modo y las emociones alegres y tristes, el timbre y la ira y la articulación y el miedo. Eerola et al. (2013) establecieron una jerarquía considerando que el parámetro más relevante era el modo seguido por el tempo, registro, dinámica, articulación y timbre, aunque comprobaron también que esta clasificación variaba con cada emoción. También observaron que estos parámetros operaban de manera aditiva. En los siguientes ejemplos musicales (con Copyright de Bernard Bouchard, 1998), utilizados en el estudio realizado por Vieillard et al. (2008), se expresaban estas características. El fragmento alegre (alegría.mp3) está compuesto en modo mayor, con tempo rápido. El fragmento triste (tristeza.mp3) en modo menor, con tempo lento. El fragmento que expresa miedo (miedo.mp3) en modo menor, con tempo intermedio. El fragmento que expresa paz (paz.mp3) en modo mayor y en tempo lento.

El instrumento con el que se interpreta la música también tiene un impacto importante en las emociones inducidas, puesto que determina el timbre. Por ejemplo, las melodías suenan menos alegres cuando se tocan con el violín y más alegres cuando se tocan con el clarinete, mientras que el miedo se reconoce muy mal con el clarinete y mejor con el violín (Paquette et al., 2013; Hailstone et al., 2009). En cuanto a los parámetros utilizados por los intérpretes, Juslin (2000) encontró que quienes interpretan música utilizaban sobre todo los parámetros de tempo, articulación y dinámica para transmitir la emoción deseada. Roberto Bresin y Anders Friberg (2011) pidieron a un grupo de músicas y músicos que ajustaran los parámetros de tempo, volumen, articulación y registro de unas muestras musicales breves para, según su criterio, transmitir mejor las emociones de alegría, tristeza, miedo y paz. Los resultados mostraron un uso similar de valores de tempo y registro.

A pesar de la existencia de numerosos estudios sobre música y emoción, quedan muchas incógnitas por resolver. La mayoría de los estudios realizados analizan música occidental y personas occidentales, por lo que sería necesario realizar más investigaciones transculturales para completar los conocimientos actuales sobre música y cerebro (Vuust et al., 2022). Y es que, aunque los estudios muestran evidencia de una sensibilidad emocional universal hacia la música, existen diferencias culturales, entre otros factores porque las etiquetas de categorías emocionales se basan en el idioma y refuerzan la diversidad cultural (Argstatter, 2016).

En los últimos años el estudio de la percepción vibro-táctil ha cobrado mucho interés, sobre todo por el desarrollo de las tecnologías hápticas que se basan en el tacto, en la percepción de texturas, formas o vibraciones, para facilitar las interacciones con distintos dispositivos. Pero también se está estudiando en el ámbito de la percepción musical con distintos fines, como reforzar la experiencia sensorial en general o para mejorar la experiencia musical en los casos de discapacidad auditiva.

La percepción táctil de vibraciones se basa en la sensibilidad de un tipo de mecanorreceptores de la piel de adaptación muy rápida, principalmente en los corpúsculos de Pacini, que se activan con frecuencias entre 50 Hz y 1.000 Hz, con una sensibilidad máxima alrededor de los 200 Hz - 300 Hz y con deformaciones muy pequeñas de la piel del orden de 1 Amstrong (Jones y Lederman, 2007). Esta sensibilidad hacia las vibraciones mecánicas ha conducido hacia el estudio de analogías entre los mecanismos perceptivos del tacto y de la audición. Ambos sentidos cuentan con receptores sensibles a los cambios de presión y tienen la capacidad de procesar vibraciones, aunque con diferentes umbrales y rangos, siendo el rango táctil de 50 Hz - 1.000 Hz, mientras que el auditivo es de 20 Hz - 20.000 Hz. Los sentidos táctil y auditivo participan en estrecha colaboración en la percepción de vibraciones, lo que ha generado gran interés en la comunidad científica, como muestra la publicación de cada vez más investigaciones sobre las correspondencias entre el sentido del tacto y el sentido del oído. Por ejemplo, se ha visto que las vibraciones táctiles de baja frecuencia activan ambos sistemas, táctil y auditivo (Schürmann et al., 2006; Yamazaki et al., 2022), y que la presentación simultánea de vibraciones auditivas y táctiles modifican la percepción de frecuencias táctiles y viceversa (Crommett et al., 2017; Convento et al., 2019), aunque hay indicios de tener más peso la entrada auditiva (Huang et al., 2012). Christoph Kayser et al. (2005) demostraron con técnicas de alta resolución como la Resonancia Magnética funcional (fMRI) que, en monos del género Macaca, la integración multisensorial táctil-auditiva ocurría muy cerca de las áreas sensoriales primarias, antes de la intervención de mecanismos pre-atencionales y que era más intensa cuando los estímulos coincidían temporalmente. Otras investigaciones también han registrado indicios de entrada vibro táctil en el córtex auditivo humano con vibraciones de baja frecuencia detectadas por los sistemas táctil y auditivo (Caetano y Jousmäki, 2006). Algunos autores consideran que los mecanorreceptores de la piel codifican la información vibro-táctil de forma similar a como el sistema auditivo codifica los sonidos: distintos grupos de mecanorreceptores reaccionarían a los distintos rangos de frecuencias que componen una vibración. Posteriormente, se procesarían características como el ritmo o las variaciones de tono, mediante un mecanismo perceptivo específico para cada característica que, además, sería común a ambos sentidos (Huang et al., 2012; Rahman et al., 2020). Por otro lado, los mecanismos neurológicos que codifican la información sobre la vibración táctil aún no están claramente identificados. Kayser et al. (2005) han sugerido que existe un área de coactivación vibro-táctil/auditiva y que la integración auditivo-táctil se produce de forma temprana y cerca de las áreas sensoriales primarias; por lo que es razonable plantear la hipótesis de que las capacidades sensoriales de la piel tienen el potencial de permitir utilizar señales de retroalimentación táctil para potenciar el sonido producido por la música.

Así, en los últimos años, ha habido un aumento significativo de los estudios sobre la percepción táctil de la música que se centran en explorar cómo las vibraciones pueden ser utilizadas para transmitir información musical y mejorar la experiencia sensorial de las personas. Generalmente, estos estudios se basan en la presentación de vibraciones en las yemas de los dedos, palmas de las manos y plantas de los pies, ya que estas áreas tienen una mayor densidad de receptores de Pacini, responsables de la detección de estímulos vibratorios. Sin embargo, el interés no se ha limitado solo al ámbito de la percepción musical, sino también al ámbito de la percepción vibro-táctil en general, sobre todo, debido al desarrollo de tecnologías hápticas que utilizan el tacto y las vibraciones para mejorar las interacciones con diferentes dispositivos. Estas tecnologías permiten percibir texturas, formas y vibraciones, por lo que se están aplicando en diversos campos, incluido el ámbito musical. Por un lado, se busca reforzar la experiencia sensorial en general, enriqueciendo la forma en que las personas perciben y experimentan la música; por otro lado, se utilizan para mejorar la experiencia musical de quienes tienen discapacidad auditiva, proporcionando una alternativa sensorial a través de vibraciones que les permitan disfrutar y comprender mejor la música.

Se ha visto que una vibración táctil que reproduce una vibración sonora resulta muy satisfactoria para seguir el ritmo, con una calidad de experiencia muy similar a la auditiva (Kosonen y Raisamo, 2006). Pauline Tranchant et al. (2017) observaron a personas sordas y oyentes bailando al ritmo de estímulos vibro-táctiles (sin sonido) sobre una plataforma vibratoria y encontraron resultados similares en ambos grupos por lo que concluyeron que la sincronización táctil-motora precisa, en un contexto de baile, ocurre sin la experiencia auditiva, aunque la sincronización auditiva-motora es de calidad superior.

Respecto al timbre, Frank Russo, Paolo Ammirante y Deborah Fels (2012) investigaron la capacidad de discriminar entre varios timbres musicales presentados de forma vibro-táctil a través del respaldo de una silla y encontraron que la tasa de éxito en la discriminación entre los tonos de violonchelo, piano y trombón, para una misma frecuencia, estaba por encima del azar. Gareth Young, David Murphy y Jeffrey Weeter (2015) trabajaron a una frecuencia fundamental fija con distintas formas de ondas puras y complejas que se presentaban aisladamente en la mano de varias personas. Los resultados indicaron que estas podían distinguir entre diferentes formas de onda a través de la estimulación táctil. Por otro lado, el experimento realizado por Tushar Verma, Scott Aker y Jeremy Marozeau (2023) puso de relieve el hallazgo de que la percepción del timbre puede verse influida por la entrada táctil, lo que sugiere que la incorporación de la estimulación táctil junto a las señales auditivas podría tener importantes implicaciones para las personas con deficiencias auditivas.

Son particularmente interesantes los estudios de Carl Hopkins et al. (2016) sobre la discriminación de los tonos de la escala musical occidental aplicando vibraciones táctiles con la frecuencia pura de cada tono en la yema de los dedos y en la planta del pie de los sujetos. Los resultados de sus investigaciones muestran que el rango de notas musicales que pueden considerarse para la presentación vibro-táctil de la música comprende desde la nota C1 (es decir el Do de la octava más baja del piano 32,70 Hz) hasta la nota G5 (la nota Sol de la quinta octava del piano 783,99 Hz), aunque este umbral se puede ampliarse aumentando la amplitud de la estimulación táctil por encima del umbral medio y con entrenamiento (Hopkins et al., 2023). A la hora de generar el estímulo táctil hay que tener especial cuidado con la amplitud ya que el rango de discriminación tonal puede verse afectado por los niveles de amplitud con los que se genera el estímulo (Brewster y Brown, 2004). Este rango tonal representa un abanico musical de trabajo muy amplio, que cubre las frecuencias fundamentales de la voz humana, y seis de las ocho octavas de un piano, y se muestra en el siguiente fragmento musical (RangoFrecuencias.mp3).

La forma de onda empleada para generar la estimulación táctil, debido a su contenido armónico o espectral, puede cambiar la sensación de frecuencia. Por ejemplo, el uso de una señal senoidal produce sensación de una frecuencia más baja que si se emplea una señal cuadrada (Birnbaum, 2007). Este efecto se hace más sensible en bajas frecuencias (Fery et al., 2021). Al aumentar el contenido espectral se puede sentir una transición de la suavidad a la aspereza (Rovan y Hayward, 2000; Jones et al., 2018). De esta forma, se puede generar aspereza háptica de la misma forma que se genera aspereza musical o irregularidad en el timbre (Brown et al., 2005).

En cuanto a la diferenciación entre dos notas, Hopkins et al. (2016) encontraron muchas limitaciones para intervalos menores de tres semitonos (tercera menor). Yongjae Yoo, Inwook Hwang y Seungmoon Choi (2014) presentaron a su población de estudio vibraciones superpuestas a distintos intervalos de frecuencia. Las vibraciones emulaban notas, con una frecuencia fundamental y algunos armónicos. Los resultados mostraban que los pares de vibraciones que se percibían consonantes coincidían con los intervalos de quinta y de cuarta justos, pero con una separación de una octava (en teoría musical estos intervalos también son perfectamente consonantes). Es decir, dos notas DO y SOL de una misma octava no se percibirían táctilmente consonantes, pero un DO y un SOL de distintas octavas se percibían consonantes táctilmente, seguramente debido a la menor capacidad de discriminación de frecuencias próximas del sentido del tacto. En el siguiente fragmento musical (IntervaloQuinta.mp3) se muestran un intervalo de quinta justa y el mismo intervalo con una octava intercalada. El primero no se percibiría táctilmente pero el segundo sí (Jack et al., 2015).

Varios estudios sugieren que la percepción de la consonancia musical por vía táctil se procesaría de manera similar a la consonancia auditiva (Yoo et al., 2014; Fontana et al., 2016). Además, la percepción de la consonancia mejora cuando la retroalimentación vibrotáctil se proporciona a través de un área o superficie mayor (Yamazaki et al., 2016).

Los dispositivos táctiles diseñados en base a estas investigaciones, transmitiendo táctilmente características musicales pueden mejorar la percepción musical de las personas con hipoacusia, lleven o no ayudas auditivas como audífonos o implantes cloqueares. Estas ayudas, en el caso de los audífonos al funcionar como un amplificador de sonido, o en el caso de los implantes cocleares al simular parte de la cóclea, pueden generar una distorsión en la audición, provocando que los receptores tengan una percepción musical deficiente (Cai et al., 2013). En general estos dispositivos no permiten una percepción final de las frecuencias y en consecuencia la percepción del tono musical, la melodía y el timbre se ve significativamente afectada lo que ocasiona la pérdida en parte o en su totalidad del carácter emocional de la música (Darrow, 2006). Gracias a la plasticidad cerebral, las personas con hipoacusia compensan la ausencia de este sentido mejorando los procesos cognitivos relacionados con la vista y el tacto (Good et al., 2014), haciendo del tacto un canal alternativo para la percepción musical.

En base a este potencial de percepción vibro-táctil de parámetros musicales, en los últimos años se está desarrollando un nuevo campo de investigación y creatividad basado en la experiencia multimodal de la música. El objetivo no es sólo escuchar la música, sino sentir la música. Existe una cantidad interesante de estudios que defienden que la estimulación vibro-táctil marcando el ritmo de la música, es decir, reproduciendo por vía táctil el rango de bajas frecuencias de la pieza, influye positivamente en la percepción de la música, mejorando la experiencia de la persona usuaria (Baijal et al., 2012; Merchel et al., 2018; Schmitz et al., 2020) e, incluso, que es beneficiosa para la mejora de síntomas depresivos (Mosabbir et al., 2022) o relacionados con la enfermedad de Alzheimer (Fang et al., 2021).

El uso de estos dispositivos es variado -reforzar la experiencia musical en conciertos o en medios audiovisuales, facilitar la sincronización en grupos musicales con miembros con dificultades auditivas o reforzar la práctica de instrumentos musicales- pero también lo son los resultados obtenidos. Se han diseñado distintos tipos de dispositivos como sofás, chalecos, cazadoras, brazaletes, manguitos, pedales y plataformas. Por ejemplo, se han realizado pruebas de transmisión musical con sillones (Jack et al., 2015) que permitieron concluir que las melodías más rítmicas producían experiencias mejores y más positivas mientras que las melodías lentas relajaban. Incluso se han utilizado camas (Sierra et al. 2021) para mejorar la percepción de la respuesta frecuencial de la música, mostrando una mejora en la percepción. También es frecuente el uso de wearables o dispositivos adaptables al cuerpo para transmitir el ritmo musical (ver Ilustración 6), observándose que no todas las partes del cuerpo son susceptibles de aportar una mejora en la experiencia musical (Alves Arujo et al., 2017; Trivedi et al., 2019; De Guglielmo et al., 2021; Sun et al., 2021; Turchet et al., 2021). Otro tipo de dispositivo son pequeñas plataformas vibradoras para las manos (Papetti, 2021) o para los pies (Hopkins et al., 2016; Mariscal Rock, 2017), que según han demostrado algunos estudios proporcionan una experiencia musical más enriquecedora (Cavdir, 2022; Remache-Vinueza et al., 2022). En estos dispositivos se transmite una señal vibro-táctil que mapea la señal acústica. Como el rango de percepción táctil es de 50 Hz - 1.000 Hz frente a 20 Hz - 20.000 Hz de la auditiva, es frecuente el uso de filtros paso-bajo ² , que dejan pasar las frecuencias inferiores a la frecuencia de diseño o de corte, haciendo que el sonido se perciba más grave que el original. Otra técnica empleada habitualmente es separar en distintas bandas de frecuencia la señal acústica y transmitir la vibración correspondiente a cada banda mediante distintos actuadores colocados en distintas partes del cuerpo, aunque ofrece resultados dudosos respecto de la percepción musical. Las respuestas de los usuarios al uso de estos dispositivos son positivas cuando la música, traducida a vibración táctil, es muy rítmica, con muchos componentes en bajas frecuencias, mientras que músicas más armónicas con ritmos poco marcados producen sensaciones difusas (Jack et al., 2015; Haynes et al., 2021). En general, aunque hay mucha investigación, faltan datos rigurosos sobre las respuestas de las personas usuarias.

Hoy en día queda mucho por avanzar en el estudio de la transmisión de la señal acústica, sobre todo en lo que se refiere a la transmisión de la estructura tonal y armónica que no se sabe cómo abordar. Además, existen otros temas técnicos sin resolver como puede ser, por ejemplo, la transmisión inalámbrica de la música al dispositivo táctil, o el diseño de baterías de larga duración (Fletcher, 2021).

A pesar del enorme interés que despierta el estudio de la emoción musical, quedan muchas incógnitas por resolver. Se han determinado las zonas cerebrales que intervienen en el procesamiento de la música, pero todavía no se conoce en detalle los mecanismos cerebrales que conducen a la percepción subjetiva de emoción musical, ni el motivo por el que la música es, de todos los sonidos, la que produce emociones más intensas y placenteras. Tampoco se conocen los detalles de los mecanismos del procesamiento táctil de las vibraciones mecánicas análogas a las ondas sonoras, pero si existe una evidencia de la existencia de un mecanismo perceptivo común de las vibraciones mecánicas en los sentidos del oído y tacto, con rangos perceptivos más limitados en el caso del tacto, que abren la posibilidad de transmitir parte de le emoción musical, establecida a través de su relación con la estructura y parámetros musicales en el caso de la música occidental tonal, a través de canal táctil.

A pesar del auge de la investigación en el ámbito de los dispositivos vibro-táctiles, queda mucho camino por recorrer para poder transmitir las sutilezas frecuenciales de las estructuras musicales mediante dispositivos cuyo uso resulte sencillo. Pero es un reto importante ya que la transmisión táctilmente de la emoción musical facilitaría el acceso a la música a millones de personas con dificultades auditivas, permitiendo el disfrute de experiencias musicales o audiovisuales más completas o podría servir de experiencia aumentada a las personas sin estas dificultades.