Frontiers in Psychology

The Effects of Background Music on Cognitive Task Performance

Há uma onda de aplicações comerciais que prometem melhorar a concentração e o foco de seus usuários, tocando música especificamente concebida em segundo plano. A idéia básica é simples: tocar música de fundo ativa seu cérebro e leva a um melhor desempenho em tarefas cognitivas. No entanto, esta ideia vem com vários problemas. Por exemplo, mesmo que a música seja especificamente concebida para libertar recursos cognitivos, é implausível que cada pessoa beneficie da mesma forma numa tarefa cognitiva. Uma música que tem efeitos benéficos no desempenho de uma tarefa cognitiva para um indivíduo pode muito bem não ter qualquer efeito, ou mesmo efeitos prejudiciais, para outro. A procura de música de fundo que melhore o desempenho de uma tarefa cognitiva está, portanto, a perseguir um engano? Não necessariamente, se – como primeiro passo – formos capazes de identificar e compreender melhor os fundamentos neurais que melhoram o desempenho das tarefas cognitivas em geral. Como segundo passo, podemos começar a perguntar quais são as características da música necessárias para mudar a ativação neural de um indivíduo de uma forma específica. Como as diferenças interindividuais desempenham um papel importante nesse esforço, as evidências a favor e contra a teoria da personalidade de Eysenck serão revistas antes que uma nova perspectiva seja fornecida.

Embora os efeitos da música de fundo no desempenho de tarefas cognitivas tenham sido estudados por psicólogos e educadores por mais de setenta anos (Fendrick, 1937), nenhum padrão claro de resultados tem surgido até agora. Por um lado, a música de fundo, em comparação com o silêncio, foi considerada benéfica para a compreensão da leitura (Kiger, 1989), aprendizagem de vocabulário estrangeiro (de Groot, 2006; Kang e Williamson, 2014), processamento espacial e linguístico (Angel et al., 2010), testes de QI (Cockerton et al., 1997), raciocínio espacial e numérico (Miller e Schyb, 1989), tarefas de pesquisa visual (Crust et al., 2004), e realização dos alunos numa aula de psicologia (Schreiber, 1988). Por outro lado, constatou-se que a música de fundo, comparada ao silêncio, prejudica o desempenho cognitivo, mostrando efeitos prejudiciais à compreensão da leitura (Fendrick, 1937; Henderson et al., 1945; Etaugh e Ptasnik, 1982; Furnham e Bradley, 1997; Avila et al., 2012; Thompson et al, 2012), memória verbal (Iwanaga e Ito, 2002; Woo e Kanachi, 2005; Cassidy e MacDonald, 2007), memória visual (Furnham e Bradley, 1997), recordação serial de dígitos (Nittono, 1997; Alley e Greene, 2008), tarefas Stroop (Parente, 1976; Cassidy e MacDonald, 2007), fluência na escrita (Ransdell e Gilroy, 2001), e raciocínio lógico e aprendizagem associativa (Crawford e Strapp, 1994). Outras investigações revelaram que a música de fundo não teve qualquer impacto significativo no desempenho das tarefas cognitivas (Henderson et al., 1945; Freeburne e Fleischer, 1952; Furnham e Allass, 1999; Pool et al., 2003; Alley e Greene, 2008; Schlittmeier e Hellbrück, 2009; Thompson et al., 2012). Uma meta-análise recente sobre os efeitos da música de fundo nas respostas cognitivas, afectivas e comportamentais dos adultos parece apoiar a tendência para um efeito global nulo (Kämpfe et al., 2011).

Sem uma investigação orientada pela teoria centrada nas diferenças interindividuais, estes resultados contraditórios não são surpreendentes. Para abordar esta questão, muitos estudiosos têm usado a teoria da personalidade de Eysenck (Eysenck, 1967) como uma estrutura teórica para seus estudos. Embora existam várias diferenças interindividuais que influenciam os efeitos da música de fundo no desempenho de tarefas cognitivas – desde traços de personalidade até gosto musical e idade – uma diferença interindividual que tem sido estudada extensivamente é a extraversão.

De acordo com um aspecto particular da teoria da personalidade de Eysenck, a extraversão pode ser descrita e explicada pela excitação cortical subjacente. Os extravertidos são relatados como tendo um nível mais baixo de excitação cortical em comparação com os introvertidos. Portanto, a teoria de Eysenck prevê que os introvertidos requerem pouca ou nenhuma estimulação externa para alcançar um nível ótimo de desempenho cognitivo, enquanto os extravertidos requerem comparativamente mais estimulação externa. A estimulação externa que exceda o limiar óptimo deve levar a um declínio no desempenho cognitivo, seguindo a Lei Yerkes-Dodson (Yerkes e Dodson, 1908). Assim, apresentados com níveis moderados a altos de estimulação externa deveriam levar a um declínio no desempenho cognitivo dos introvertidos, mas não dos extravertidos.

Usar música de fundo como fonte de estimulação externa – o que tem mostrado aumentar a excitação dos participantes em vários estudos (Thompson et al., 2001; Jones et al., 2006; Schellenberg et al, 2007)-pesquisadores testaram empiricamente a teoria de Eysenck investigando o desempenho de intro e extravertidos em diferentes tarefas cognitivas.

Execução de intro e extravertidos em tarefas cognitivas com música de fundo e silêncio

Existe uma quantidade substancial de evidências a favor da teoria da personalidade de Eysenck, como mostram os seguintes estudos. Relatando uma clara interação cruzada entre extraversão e condição de fundo (seja silêncio, música simples ou música complexa), Furnham e Allass (1999) mostraram que a performance dos introvertidos em dois testes de memória – recordação intermediária e retardada de objetos visuais – foi melhor durante o silêncio e mais pobre com música complexa, enquanto os extravertidos se apresentaram melhor com música complexa e mais pobre durante o silêncio. Contudo, a maioria das evidências que apoiam a teoria da personalidade de Eysenck revela o efeito prejudicial da música na performance dos introvertidos em vez do efeito benéfico da música na performance dos extravertidos em comparação com o silêncio. Por exemplo, testando introvertidos e extravertidos durante o silêncio ou com música pop ao fundo, Furnham e Bradley (1997) descobriram que os introvertidos que faziam um teste de memória em silêncio actuavam melhor do que os introvertidos apresentados com música pop. Os mesmos autores também mostraram que os introvertidos que completam uma tarefa de compreensão de leitura se comportam melhor na presença da música do que no silêncio, enquanto os extravertidos não mostram diferença. Outros estudos têm fornecido resultados semelhantes para tarefas de compreensão de leitura: Daoussis e McKelvie (1986) relataram que os introvertidos apresentaram um desempenho mais pobre com música rock’n’roll ao fundo, em comparação com o silêncio, enquanto os extravertidos não diferiram nestas duas condições. Furnham e Strbac (2002) mostraram que os introvertidos apresentaram uma performance mais pobre com música ou ruído de escritório ao fundo em comparação com o silêncio, enquanto que os extravertidos não diferiram entre essas três condições. Outras tarefas cognitivas produziram resultados comparáveis. Introvertidos mostraram um declínio linear na performance do silêncio para a música simples, e depois complexa, numa tarefa de raciocínio espacial (Furnham e Allass, 1999), e Cassidy e MacDonald (2007) revelaram que, em comparação com o silêncio, a presença de música altamente excitante com afeto negativo – assim como a presença de ruído de fundo – conduziu a uma performance mais pobre de introvertidos em comparação com extravertidos numa tarefa de Stroop. Outro estudo (Dobbs et al., 2011) mostrou que a extraversão foi um preditor significativo de desempenho em uma tarefa de raciocínio abstrato e em um teste de habilidade cognitiva geral quando música ou ruído estava presente no fundo. Quanto mais introvertido um participante era, mais pobre era o seu desempenho nestas condições – especialmente durante o ruído – onde a conclusão da tarefa em silêncio revelava nenhum, ou apenas muito fraco, efeito diferencial. Outras evidências indirectas foram fornecidas por Crawford e Strapp (1994) que testaram uma amostra de alunos que relatavam estudar normalmente com ou sem música de fundo. Aqueles que estudam sem música de fundo mostraram um declínio linear na performance em uma tarefa de memória associativa de silêncio para música instrumental, e depois vocal, enquanto aqueles que estudam com música de fundo não mostraram um padrão claro. De acordo com a teoria da personalidade de Eysenck, este último grupo obteve nota significativamente mais alta em uma escala extra-versão do que aqueles estudando sem música de fundo.

Even, embora estes estudos formem um corpo substancial de evidências em favor da teoria da personalidade de Eysenck, há também vários estudos que falharam em apoiar a sua teoria. Testando intro- e extravertidos, nem Furnham et al. (1999) nem Avila et al. (2012) encontraram uma interação significativa entre extraversão e condição de fundo – seja música vocal, música instrumental ou silêncio – em qualquer um dos seguintes testes: tarefas de compreensão de leitura, raciocínio lógico, uma tarefa de codificação, um teste numérico ou um teste diagramático (ver também Furnham e Allass, 1999; Kou et al., 2017). Chamorro-Premuzic et al. (2009) também não encontraram esse efeito de interação no raciocínio lógico ou em tarefas verbais. A ausência da interação entre extraversão e condição de fundo foi documentada em tarefas aritméticas e recall em prosa (Furnham e Strbac, 2002), e a interação hipotética também esteve ausente em várias tarefas de memória: recall imediato, retardado e gratuito de itens verbais (Cassidy e MacDonald, 2007), bem como recall imediato de objetos visuais (Furnham e Bradley, 1997).

Embora a consideração das diferenças interindividuais seja vital ao estudar os efeitos da música de fundo no desempenho das tarefas cognitivas, os resultados conflituosos parecem sugerir que a extraversão, medida apenas com questionários padrão, não conduz a resultados conclusivos (ver síntese na Tabela 1). Numa tentativa de começar a desentender estes resultados mistos, os investigadores consideraram uma forma mais objectiva de avaliar as diferenças inter-individuais, ou seja, investigar o que o Eysenck considerou como a causa subjacente das diferenças na extraversão: a excitação cortical (para uma revisão ver Matthews e Gilliland, 1999).

Extraversão e Arousal Cortical nas Bandas EEG Alfa e Beta

Eysenck em si (Hagemann et al., 1999) sugeriram que as diferenças de extraversão se refletem no nível basal de excitação cortical, admitindo que os extravertidos possuem um nível basal inferior aos introvertidos. Tradicionalmente, a excitação cortical é medida como potência alfa no eletroencefalograma. Pesquisadores há muito defendem a opinião de que baixa potência alfa (8-13 Hz) está associada a alta atividade mental (Ray e Cole, 1985; Schmidtke e Heller, 2004). Em outras palavras, mais potência alfa é um indicador de um estado neural ocioso. Embora Ray e Cole (1985) tenham argumentado que esse modelo de excitação simplifica os mecanismos reais, fornecendo evidências de que a potência alfa está relacionada a processos atencionais, enquanto a potência beta (14-35 Hz) -normalmente associada à vigília e alertas – reflete processos emocionais ou cognitivos, a potência alfa ainda é freqüentemente usada como medida de excitação cortical, possivelmente porque o próprio Eysenck (1994, p. 167, como citado em Matthews e Gilliland, 1999) considerava o EEG, e particularmente o poder alfa, como a “medida padrão de excitação cortical”

Existe apoio empírico para as reivindicações de Eysenck. Por exemplo, num estudo que mediu a excitação cortical basal dos mesmos participantes três vezes ao longo de várias semanas para garantir que a variação introduzida por factores externos, tais como a hora do dia ou eventos emocionais, seja minimizada, Hagemann e colegas (Hagemann et al., 2009) revelaram que os extravertidos mostram mais poder alfa (ou seja, menos excitação cortical) do que os introvertidos. Da mesma forma, Gale et al. (1969) relataram mais atividade na faixa alfa inferior (7,5-10,5 Hz) em extravertidos em comparação aos introvertidos durante uma medida de base de excitação cortical com os olhos fechados, bem como mais potência alfa usando um filtro bruto (8-13 Hz) durante níveis moderados de estimulação visual externa. Pedindo aos participantes para empatizar com expressões faciais positivas e negativas enquanto registam os dados do EEG, Gale et al. (2001) mostraram novamente mais potência alfa na banda inferior (8-10 Hz) mas não na banda alfa superior (10-12 Hz) nos extravertidos em comparação com os introvertidos. Mais apoio à teoria da personalidade de Eysenck vem de Smith et al. (1995) que relataram que os introvertidos mostram menos atividade na banda alfa (ou seja, mais excitação cortical) do que os extravertidos durante a apresentação de estímulos auditivos não-verbais positivos, negativos ou neutros.

Por outro lado, apenas evidências fracas em favor da teoria de Eysenck foram fornecidas por Beauducel et al. (2006) que não encontraram efeito significativo nos extravertidos durante uma tarefa de vigilância monótona de 40 minutos. Além disso, usando medidas de base de excitação cortical, nem Hagemann et al. (1999) nem Schmidtke e Heller (2004) foram capazes de encontrar uma relação entre o poder alfa e a extraversão. Além disso, Matthews e Amelang (1993) não encontraram associação entre poder alfa e extraversão, nem em nenhuma das três condições experimentais separadamente – silência com os olhos fechados, fixação visual e aritmética mental com os olhos fechados – nem com a média entre eles.

Junto, esses achados sugerem que o poder alfa pode não ser a faixa de frequência mais apropriada como indicador da excitação cortical, especialmente durante os níveis basais de excitação. Uma alternativa possivelmente melhor, mas menos compreendida, é a potência beta, como sugerido por Ray e Cole (1985). Vários estudos têm usado a potência beta como indicador de excitação cortical ou de alerta (Gale et al., 1969; Matthews e Amelang, 1993; Cardenas et al., 1997; Rangaswamy et al., 2002; Gram et al., 2005). Em relação à excitação cortical e à extração, três estudos são relevantes aqui. Gale et al. (1969) relataram mais potência beta em extravertidos do que em introvertidos durante uma medida de base de atividade cortical com os olhos fechados. Da mesma forma, Matthews e Amelang (1993) encontraram uma correlação positiva entre extraversão e potência beta durante uma condição de estimulação externa moderada. Importante, esses dois achados são opostos ao que se poderia esperar com base na teoria da personalidade de Eysenck. Uma vez que o beta elevado é suposto estar relacionado com uma elevada excitação cortical, seria de esperar que os extravertidos mostrassem menos poder beta do que os introvertidos. Matthews e Amelang sugerem que essa suposição – beta alta associada à alta excitação cortical – pode estar errada e especulam que a alta excitação cortical pode também ser indicada pela baixa potência beta. Entretanto, há pelo menos um estudo que mostra a relação prevista. Gram et al. (2005) testaram intro- e extravertidos durante uma condição basal de 2 minutos com os olhos abertos. De acordo com a teoria da personalidade de Eysenck, os autores mostraram que os extravertidos exibem mais poder alfa e menos poder beta do que os introvertidos. A distinção entre os dois grupos estava claramente presente em larguras de banda beta mais altas (26-39 Hz), mas menos clara em beta baixas (13-25 Hz), sugerindo que filtros beta mais finos poderiam ser necessários para encontrar a relação hipotética entre atividade beta e extraversão.

Para resumir, deveria ter ficado óbvio que não existe atualmente nenhuma ligação clara entre extraversão e excitação cortical. Embora a potência alfa tenha sido tradicionalmente usada como um indicador de excitação cortical para distinguir entre introvertidos e extravertidos, este pode não ser o correlato neural mais adequado para a excitação cortical. Dada a literatura contraditória sobre os efeitos da música de fundo no desempenho de tarefas cognitivas, a relação entre extraversão, potência alfa e desempenho de tarefas é obscura. O que pode elucidar esta situação é a potência beta como indicador da excitação cortical, embora o papel da potência beta na execução de tarefas cognitivas, e muito menos a sua relação com a música de fundo, seja ainda mal compreendido.

A New Perspective: Music, Beta Power e Cognitive Task Performance

Existe evidência de que a potência beta aumenta durante as tarefas cognitivas, por exemplo, num teste de atenção sustentada (Molteni et al., 2007) ou durante tarefas de leitura e subtracção (Fitzgibbon et al., 2004). Além disso, um estudo recente forneceu evidências de que mais potência beta está associada a um melhor desempenho cognitivo. Küssner et al. (2016) mostraram que o poder beta prevê o número de palavras corretamente lembradas em uma tarefa de aprendizagem de vocabulário estrangeiro. O EEG foi medido em silêncio antes da tarefa de aprendizagem, sugerindo assim a importância do nível de excitação cortical antes de uma tarefa de aprendizagem. Os autores também usaram música de fundo para induzir a excitação cortical em extra e introvertidos, mas não encontraram evidências a favor da teoria da personalidade de Eysenck.

O efeito do poder beta no desempenho da tarefa cognitiva abre novas questões. Primeiro, precisamos de uma melhor compreensão do papel do poder beta no desempenho de tarefas cognitivas. Devido ao foco do Eysenck no poder alfa, muitos estudiosos têm usado o poder alfa em vez do poder beta para avaliar a excitação cortical, negligenciando bandas de frequência mais altas no sinal EEG. Para investigar empiricamente se a potência beta prevê o desempenho, pode-se medir a potência beta como um preditor em um modelo de regressão com o desempenho da tarefa cognitiva como variável de resultado. Em segundo lugar, se a potência beta se revelar um preditor significativo de desempenho – talvez mesmo em diferentes tipos de tarefas cognitivas – uma questão lógica de acompanhamento é: como podemos aumentar a potência beta antes dessas tarefas? Em vez de ouvir música em segundo plano durante uma tarefa cognitiva, que pode ou não melhorar o desempenho, pode valer a pena investigar se um curto período de audição focada na música pode estimular nosso cérebro, possivelmente através do aumento da potência beta, de modo que nosso desempenho em uma tarefa cognitiva subseqüente seja aumentado. Há mesmo algumas evidências de que a audição (focada) de música pode melhorar a potência beta (Nakamura et al., 1999), que poderia ser monitorizada em configurações experimentais com métodos de biofeedback EEG (Egner e Gruzelier, 2004). Contudo, é necessária mais investigação para estabelecer as condições sob as quais a audição de música afecta a potência beta, incluindo o tipo de música, o humor actual do ouvinte e possivelmente também factores sociais. Numa linha semelhante, diferenças estáveis e transitórias entre indivíduos, características contextuais e o tipo de tarefa continuarão a ser factores importantes para prever o desempenho em tarefas cognitivas. Mas talvez a audição de música focada tenha o poder de nos colocar “na zona” de uma forma em que a música de fundo é incapaz.

Contribuições do autor

O autor confirma ser o único contribuinte deste trabalho e aprovou-o para publicação.

Conflict of Interest Statement

O autor declara que a pesquisa foi conduzida na ausência de qualquer relação comercial ou financeira que pudesse ser interpretada como um potencial conflito de interesses.