Saturday, February 06, 2016

Do songbirds perceive melody different from humans?

European Starling (Sturnus vulgaris)
Last week a fascinating study appeared in PNAS on melody (re)cognition in sparrows (Sturnus vulgaris). It provides an alternative interpretation to the widespread believe that songbirds have a strong bias to rely on absolute pitch (AP) for the recognition of melodies (e.g. Hulse et al., 1992).

In a series of behavioral experiments, Bregman et al. (2016) find that the human percepts of both pitch and timbre are poor descriptions of the perceptual cues used for melody recognition by the five sparrows that participated in the study. The results suggest that auditory sequence recognition in sparrows might be largely dependent on the perception of acoustic spectral shape, and not just AP. Sounds that preserve this shape, even in the absence of pitch cues, seem to be perceived as equivalent. The finding suggests that songbirds (unlike humans, for whom pitch plays a dominant role in the perception of melodic sequences) rely on a perceptual representation that is a combination of pitch and timbre. It suggests that the perceptual separability of pitch and timbre might also in humans be largely based on experience. Hulse, S., Takeuchi, A., & Braaten, R. (1992). Perceptual Invariances in the Comparative Psychology of Music Music Perception: An Interdisciplinary Journal, 10 (2), 151-184 DOI: 10.2307/40285605 Bregman, M., Patel, A., & Gentner, T. (2016). Songbirds use spectral shape, not pitch, for sound pattern recognition Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1515380113

Monday, February 01, 2016

Abnormalities in later cognitive stages of beat processing?

Mathieu in 2012 (Dutch Tv).
A few years ago I reported on the start of a series of experiments with Mathieu, a case of congenital beat deafness (Phillips-Silver et al., 2011; see here). The paper reporting on that work just came out:
"Beat deafness, a recently documented form of congenital amusia, provides a unique window into functional specialization of neural circuitry for the processing of musical stimuli: Beat-deaf individuals exhibit deficits that are specific to the detection of a regular beat in music and the ability to move along with a beat. Studies on the neural underpinnings of beat processing in the general population suggest that the auditory system is capable of pre-attentively generating a predictive model of upcoming sounds in a rhythmic pattern, subserved largely within auditory cortex and reflected in mismatch negativity (MMN) and P3 event-related potential (ERP) components. The current study examined these neural correlates of beat perception in two beat-deaf individuals, Mathieu and Marjorie, and a group of control participants under conditions in which auditory stimuli were either attended or ignored. Compared to control participants, Mathieu demonstrated reduced behavioral sensitivity to beat omissions in metrical patterns, and Marjorie showed a bias to identify irregular patterns as regular. ERP responses to beat omissions reveal an intact pre-attentive system for processing beat irregularities in cases of beat deafness, reflected in the MMN component, and provide partial support for abnormalities in later cognitive stages of beat processing, reflected in an unreliable P3b component exhibited by Mathieu – but not Marjorie – compared to control participants. P3 abnormalities observed in the current study resemble P3 abnormalities exhibited by individuals with pitch-based amusia, and are consistent with attention or auditory-motor coupling accounts of deficits in beat perception." (Mathias et al., 2016)

ResearchBlogging.orgPhillips-Silver, J., Toiviainen, P., Gosselin, N., Piché, O., Nozaradan, S., Palmer, C., & Peretz, I. (2011). Born to dance but beat deaf: A new form of congenital amusia Neuropsychologia DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2011.02.002 Mathias, B., Lidji, P., Honing, H., Palmer, C., & Peretz, I. (2016). Electrical brain responses to beat irregularities in two cases of beat deafness. Frontiers in Neuroscience. DOI: 10.3389/fnins.2016.00040.

Saturday, January 16, 2016

Interested in doing an MA in Historic Amsterdam?

Do you want to become a Master in Musicology at the University of Amsterdam? Find out more on the website of the University of Amsterdam. Deadline: 1 March 2016.

Friday, January 08, 2016

Interested in a PhD position at the University of Amsterdam?

The Institute for Logic, Language and Computation (ILLC) at the University of Amsterdam (UvA) can nominate one candidate for a pre-selection procedure for the 2016 edition of NWO's PhDs in the Humanities programme. These could be internal UvA candidates from the MSc Brain and Cognitive Science, MA Musicology or any other relevant Master Programme, but excellent outside candidates will be considered as well. See website for more information.

N.B. Deadline for pre-applications is 15 January 2016.

Thursday, December 24, 2015

Visiting the The University of Tokyo and Primate Research Institute in Inuyama

I had a wonderful few days in Tokyo for a small symposium and workshop organized by Kazua Okanoya (e.g., ten Cate & Okanoya, 2012) and a full day at the Kyoto Primate Research Institute as a guest of Yuko Hattori (e.g., Hattori et al., 2013, Hattori et al., 2015)

In Tokyo I met with several researchers working on rhythm, time perception and music, including Shinichi Furuya (Sophia University, Japan), Yoshimasa Seki (Aichi University, Japan), Noriko Katsu (Osaka University, Japan), Florian Waszak (Université Paris Descartes, France), and Kazuo Okanoya (Department of Life Sciences, Graduate School of Arts and Sciences, The University of Tokyo, Japan). It was a great afternoon that was wrapped up with a diner in a local restaurant were, in a round of introductions of the about twenty people that were present, there was singing, Japanse rap and a tenor version of Ave Maria! For abstracts of the workshop see here.

A few days later I visited the Primate Research Institute (KUPRI) in Inuyama. Yuko Hattori was a superb host, showing me the elaborate facilities and allowing me to attend several ongoing experiments on visual and auditory cognition. I met with Ai, Ayumu and Akira and several other chimpansees well-known from the literature (see earlier blogs). Meeting Ai for the first time, after reading so much about her, was quite an emotional moment. See Ai doing one of her famous experiments below:

 Try to remember the position of the numbers on the screen, and then tap them out in ascending order. First you see me doing the task, and then Ai. Impressive, not?

ResearchBlogging.orgHattori, Y., Tomonaga, M., & Matsuzawa, T. (2013). Spontaneous synchronized tapping to an auditory rhythm in a chimpanzee Scientific Reports, 3 DOI: 10.1038/srep01566

ResearchBlogging.orgHattori, Y., Tomonaga, M., & Matsuzawa, T. (2015). Distractor Effect of Auditory Rhythms on Self-Paced Tapping in Chimpanzees and Humans PLOS ONE, 10 (7) DOI: 10.1371/journal.pone.0130682

ResearchBlogging.orgten Cate, C., & Okanoya, K. (2012). Revisiting the syntactic abilities of non-human animals: natural vocalizations and artificial grammar learning Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 367 (1598), 1984-1994 DOI: 10.1098/rstb.2012.0055

Wednesday, November 25, 2015

Can a Bonobo keep the beat?

Kuni and daughter, Kenge
(from Large & Gray, 2015).
Last year I wrote about an exciting new finding that was announced in a press release, but that unfortunately turned out not to be published as yet (see [1]). Last week the study finally appeared in the Journal of Comparative Psychology, along with a new press release that nuanced the earlier claims, but that is still very exciting. In the study Large & Gray (2015) assessed spontaneous and synchronized drumming tempo in a female bonobo (Kuni) who self-selected to participate in joint drumming with a human drummer.
NRC 28.11.2015

The study appears to be a demonstration that a bonobo can temporally coordinate rhythmic movements with another drummer,  "restricted to certain trials and certain individual episodes" and at an average of 270 BPM (!) (Large & Gray, 2015). As such, it is one of an increasing number of studies that suggests beat perception and synchronization not to be restricted to species that are vocal mimics (cf. Patel, 2006), but a capability that is more widely dispersed across species, and that might have gradually evolved in primates (Merchant & Honing, 2014). Nevertheless, the authors note – quite rightly – that the extent to which this synchronization depends on visual (i.e., observing the human drummer’s arm movements) versus auditory rhythm information remains an open question. Their are currently several groups working on this topic and I’m sure a more complete picture will be available soon on this intriguing and fundamental musical skill.

ResearchBlogging.orgLarge, E., & Gray, P. (2015). Spontaneous tempo and rhythmic entrainment in a bonobo (Pan paniscus). Journal of Comparative Psychology, 129 (4), 317-328 DOI: 10.1037/com0000011

ResearchBlogging.orgMerchant, H., & Honing, H. (2014). Are non-human primates capable of rhythmic entrainment? Evidence for the gradual audiomotor evolution hypothesis. Frontiers in Neuroscience, 7 (274) 1-8. doi 10.3389/fnins.2013.00274

Thursday, October 15, 2015

Is muziek niet meer dan kunst alleen? [Dutch]

Volgende maand zal op het Eureka! festival in Amsterdam de Nationale Wetenschapsagenda worden gepresenteerd, een onderzoeksagenda die mede bepaald waar de Nederlandse wetenschap zich de komende jaren op zal richten. De agenda wordt gebaseerd op de ruim elfduizend vragen die dit voorjaar werden ingediend door wie dat maar wilde. In de afgelopen maanden hadden verschillende, per wetenschapsgebied ingestelde jury’s de taak deze enorme hoeveelheid terug te brengen tot een overzichtelijk aantal overkoepelende vragen. Een gigantische klus die uiteindelijk resulteerde in een lijst van 248 hoofdvragen.

In het KNAW-rapport ‘Elfduizend vragen in perspectief’ schrijft de jury voor de geesteswetenschappen kritisch over de grenzen van ‘wetenschapsbeleid-door-volksraadpleging’. Er werden dan wel relatief veel vragen op het gebied van taal en muziek gesteld, maar minder of geen, zo stelt de jury vast, op het gebied van bijvoorbeeld film, televisie, letterkunde of archeologie. Kennelijk zijn er veel vragen bij het publiek over het wat, hoe en waarom van taal en muziek.

Het is echter opvallend dat in de door de jury geformuleerde 248 overkoepelende vragen bij herhaling het label ‘taal’ wordt genoemd, maar dat ‘muziek’ consequent onder de noemer ‘kunst’ wordt gesorteerd. (Van de 64 vragen met het label ‘muziek’ bleef er uiteindelijk geen een over. Ter vergelijking: het label ‘taal’ komt negen keer voor in de overkoepelende vragen.)

Maar is muziek niet meer dan kunst alleen, net zoals taal dat is? Naast een dankbaar onderwerp voor kunsthistorisch onderzoek, heeft muziek een veelheid aan sociale, culturele en cognitieve kanten die ons belangrijke inzichten kunnen geven over de rol en functie van muziek in onze cultuur, van muziekfestival tot muziekindustrie, en van muziekeducatie tot muziektherapie. Wat dat betreft is het bij taalkundigen veel gewoner om vanuit verschillende invalshoeken naar het onderwerp taal te kijken. Taal wordt niet alleen bestudeerd als kunst, maar is ook het onderwerp van tweede taal verwerving, taalverandering, neerlandistiek, psycholinguïstiek en computationele linguïstiek, om maar enkele vakgebieden te noemen.

Het lijkt er echter op dat de door het publiek en verschillende academische en maatschappelijke instanties geformuleerde vragen door de verschillende jury’s geordend zijn met de bestaande universitaire structuur, en bijbehorende disciplines, in het achterhoofd.

Dat is niet noodzakelijkerwijs een verstandig idee. Die structuur is ook maar een uitkomst van allerlei politieke en strategische beslissingen in het verleden. Daarnaast blijven de grote veranderingen en vernieuwingen zich bij herhaling afspelen op onderwerpen waarbij verschillende disciplines samenwerken, vaak over de faculteiten heen. Interdisciplinair onderzoek dus.

Ik hoop dan ook dat de uiteindelijke thema’s met open vizier worden vastgesteld, kijkend naar wat er feitelijk gevraagd wordt door de vragenstellers, en dat de jury de bestaande academische structuren even laat voor wat ze zijn.

Het KNAW juryrapport is hier te vinden.
De Nationale Wetenschapsagenda is hier te vinden.

Monday, October 05, 2015

Interested in doing a research project at MCG?

This Fall and Winter the Music Cognition Group (MCG@ILLC) has several research projects available for master students (priority given to MSc Brain & Cognition / MA Musicology students). See for more information here.

Tuesday, September 15, 2015

Muziek als medicijn? [Dutch]

Wie zou het niet graag aangetoond zien: naar klassieke muziek luisteren en er vervolgens een slimmer, gelukkiger of zelfs een gezonder mens worden. Dat zou toch prachtig zijn?

Hans Jeekel, emeritus hoogleraar aan de Erasmus Universiteit en een van de auteurs van een rapport dat vorig jaar door ZonMw werd uitgebracht (een stichting die advies geeft over gezondheidsonderzoek en zorginnovatie), verwijst expliciet naar dit idee.

In het rapport, met de titel Ontwikkeling en implementatie van evidence-based complementaire zorg, wordt gerefereerd aan het ‘Mozart-effect’ als een belangrijke motivatie voor "mind-body benaderingen zoals muziektherapie". Naast homeopathie en yoga zou muziek – en dan met name klassieke muziek – een alternatief kunnen bieden op de reguliere medische zorg; een helder en wervend idee (zie tevens de regionale dagbladen).

Wat homeopathie betreft kunnen we natuurlijk duidelijk zijn: uitvoerig geschud water drinken kan geen kwaad. Hetzelfde geldt voor yoga, zoals voor de meeste lichaamsbeweging: veel en regelmatig bewegen is goed voor van alles, inclusief ons brein.

En voor muziek? Natuurlijk: als je blij, ontspannen, extra geconcentreerd, of juist afgeleid wordt door je lievelingsmuziek (met name zinvol tijdens een operatie of tandartsbezoek): des te beter. Maar er is natuurlijk  een verschil tussen 'muziek als medicijn' of 'muziek als therapie'.

Jeekel claimt dat “patiënten die tijdens een operatie onder narcose naar klassieke muziek luisteren na afloop sneller herstellen en minder pijnbehandeling nodig hebben." *

Ik kan echter het onderzoek waarop deze observatie is gebaseerd niet traceren (maar dat kan aan mij of de zoeksystemen van de UvA liggen; zie voor een recente systematische review: Hole et al., 2015). Het zou me echter verbazen als alleen klassieke muziek dit voorrecht beschoren is. Daarnaast is het gerapporteerde effect van muziek onder narcose opmerkelijk. Dat muziek een effect kan hebben zonder dat we daar aandacht voor hebben is meerdere malen aangetoond (denk aan het effectieve gebruik van muziek in winkels en supermarkten), maar onder narcose?

In enkele meta-studies is inmiddels aanemelijk gemaakt dat muziek een gunstige invloed kan hebben op het herstel van patiënten (e.g., Sarkamo et al., 2008). Maar let wel, deze patiënten luisterden naar hun favoriete muziek. En dat is in deze wereld niet altijd klassieke muziek. Er is meer mooie, en in die zin belangrijke muziek op deze wereld. En ten tweede, het blijft onduidelijk wat de reden is waarom muziek dit zo goed kan. Is het de stemming of het stressniveau dat muziek zo goed kan beïnvloeden dat hiervan de oorzaak is? Of is het de invloed die muziek op het reactiveren van het geheugen kan hebben? Of zijn het andere hersennetwerken of lichaamsfuncties die het effect en herstel beïnvloeden? We weten het niet. Genoeg reden, lijkt me, om het een keer echt uit te zoeken.

*Update 16 september 2015: Jeekel nuanceert zijn uitspraak op navraag als: "De effecten van muziek zijn wel gevonden in een aantal studies, maar niet wetenschappelijk aangetoond."

ResearchBlogging.orgSarkamo, T., Tervaniemi, M., Laitinen, S., Forsblom, A., Soinila, S., Mikkonen, M., Autti, T., Silvennoinen, H., Erkkila, J., Laine, M., Peretz, I., & Hietanen, M. (2008). Music listening enhances cognitive recovery and mood after middle cerebral artery stroke Brain, 131 (3), 866-876 DOI: 10.1093/brain/awn013 Hole, J., Hirsch, M., Ball, E., & Meads, C. (2015). Music as an aid for postoperative recovery in adults: a systematic review and meta-analysis The Lancet DOI: 10.1016/S0140-6736(15)60169-6

Monday, August 31, 2015

Evolutionair nut of zinloos tijdverdrijf? [Dutch]

Henkjan Honing (UvA) en Marc Leman (UGent) gaven een lezing in de Handelsbeurs in Gent en gingen daarna met Eos-redacteur Reinout Verbeke in gesprek. Voor meer fragmenten zie YouTube.