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Auditory-motor integration in music performance, learning, and memory

Auditory-motor skills such as speaking or playing a musical instrument require skill in processing auditory outcomes and performing actions that produce those outcomes. A growing body of evidence suggests that perception and production components of auditory-motor skill are integrated by reciprocal auditory-to-motor and motor-to-auditory interactions. Much remains unknown about how complex auditory sequences map to complex movement sequences such as those required of speech or music performance. Less still is known about how auditory-motor interactions influence the way skilled performers learn and remember novel auditory-motor sequences. The research described in this thesis examined these questions in the context of music performance. Music performance is a common and complex auditory-motor behavior that presents a useful model for examining human auditory-motor capabilities as it requires precise control of both pitch and temporal sequences of events. Three studies examined how auditory-motor interactions influence the way skilled musicians map pitch and temporal sequences to movements and the way musicians learn and remember music. The first study examined how auditory pitch and temporal sequence structure in music engage motor neural networks in auditory-motor interactions (Chapter 2). This study revealed motor networks that are sensitive to both pitch and temporal structure when musicians listen to and subsequently perform music. This finding suggests that the motor system integrates multiple dimensions of auditory sequence structure when performers map auditory sequences to motor sequences. The second study examined how performers use auditory and motor information to learn auditory sequences (Chapter 3). This study revealed that musicians better recognize auditory sequences that they hadlearned while producing them with auditory feedback than while hearing them only, indicating that motor learning facilitates subsequent auditory memory for skilled performers. The third study examined how individual differences in auditory and motor imagery abilities influence the way musicians learn novel music and subsequently remember that music (Chapter 4). This study revealed that auditory imagery abilities help performers learn novel music by compensating for missing sound and reducing sensitivity to interfering information; auditory imagery abilities also help performers recall music during performance with greater temporal regularity. Overall, these results suggest that auditory imagery abilities aid learning and subsequent recall of music differently. Together, these studies illuminate how auditory-motor integration functions in skilled performance and how it contributes to auditory-motor sequence learning and memory. / Certaines habiletés auditivomotrices, telles que parler ou jouer d'un instrument de musique, requièrent des compétences particulières sur les plans du traitement auditif des sons produits et de la production des actions menant à l'émission de ces sons. À cet égard, un nombre croissant de preuves empiriques suggère que les composantes de perception et de production des habiletés auditivomotrices s'incèrent à l'intérieur d'interactions réciproques entre le système auditif et le système moteur. Plusieurs questions concernant la façon dont des séquences auditives complexes s'alignent avec des séquences complexes de mouvements, telles que retrouvées dans la parole ou les performances musicales, demeurent néanmoins irrésolues. Notamment par rapport à la façon dont les interactions entre les systèmes auditif et moteur influencent l'apprentissage et la rétention de nouvelles séquences auditivomotrices chez des executants compétents. Les recherches décrites dans cette thèse visent à aborder ces questions dans le contexte de performances musicales. En effet, étant donné qu'elles requièrent un contrôle précis de la hauteur du son et de la sequence temporelle des événements, les performances musicales sont des comportements auditivomoteurs communs et complexes représentant un modèle avantageux dans l'examen des capacités auditivomotrices. Trois études sont proposées afin d'examiner l'influence des interactions entre les systèmes auditif et moteur sur la façon dont des musiciens compétents alignent la hauteur sonore et les sequences temporelles avec les mouvements requis lors de performances musicales, de même que sur la façon dont ils apprennent et retiennent une séquence musicale. La première étude examine la manière dont la hauteur sonore et la structuretemporelle d'une séquence musicale engagent certains réseaux neuronaux du système moteur sur le plan des interactions auditivomotrices (Chapitre 2). Cette étude révèle que les réseaux du système moteur sont sensibles à l'intensité sonore et à la structure temporelle lorsque des musiciens écoutent et jouent de la musique. Ces résultats suggèrent que le système moteur intègre de multiples dimensions relatives à la structure de la séquence auditive lorsque ces sequences auditives sont alignées avec des séquences motrices lors de performances musicales. La deuxième étude examine l'utilisation des informations auditives et motrices dans l'apprentissage de séquences auditives (Chapitre 3). Cette etude révèle que les musiciens reconnaissent mieux les séquences auditives qu'ils ont eu à apprendre en les jouant avec rétroaction auditive, par rapport à celles qu'ils ont uniquement eu à écouter. Ces résultats indiquent que l'apprentissage moteur facilite la mémorisation d'information auditive chez les exécutants compétents. La troisième étude examine l'influence des différences individuelles sur le plan des habiletés d'imagerie auditive et motrice, sur l'apprentissage de nouvelles séquences musicales et sur le rappel de ces mêmes séquences (Chapitre 4). Cette étude révèle que les habiletés d'imagerie auditive aident les exécutants à apprendre de nouvelles séquences musicales en compensant pour les sons manquants, de même qu'en réduisant l'interférence liée à l'informations non pertinente; les habiletés d'imagerie auditive améliorent également le rappel de séquences musicales lors de performances comportant une plus grande régularitétemporelle. De manière générale, ces résultats suggèrent que les habiletés d'imagerie auditive aident différemment à l'apprentissage de nouvelles sequences musicales et à leur rappel. Ensemble, ces études illustrent le fonctionnement des intégrations auditivomotrices chez les exécutants compétents, ainsi que leur contribution à l'apprentissage et à la mémorisation de séquences auditivomotrices.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.119512
Date January 2013
CreatorsBrown, Rachel
ContributorsCaroline Palmer (Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageDoctor of Philosophy (Department of Psychology)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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