Hudební paměť odkazuje na schopnost pamatovat si informace související s hudbou, jako je melodický obsah a další průběh tónů nebo výšek. Zjištěné rozdíly mezi languistickou pamětí a hudební pamětí vedly badatele k teorii, že hudební paměť je zakódována jinak než jazyk a může tvořit nezávislou část fonologické smyčky.
V souladu s hemisférickou lateralizací existují důkazy, které naznačují, že levá a pravá hemisféra mozku jsou zodpovědné za různé složky hudební paměti. Studiem učebních křivek pacientů, kteří měli poškozený buď levý, nebo pravý mediální spánkový lalok, Wilson & Saling (2008) zjistil hemisférické rozdíly v příspěvcích levého a pravého mediálního spánkového laloku v melodické paměti. Ayotte, Peretz, Rousseau, Bard & Bojanowski (2000) zjistil, že ti pacienti, kterým byla v reakci na aneurysma přerušena levá střední mozková tepna, trpěli při plnění úkolů hudební dlouhodobé paměti větším poškozením než ti pacienti, kterým byla přerušena pravá střední mozková tepna. Dospěli tedy k závěru, že levá hemisféra je důležitá hlavně pro hudební reprezentaci v dlouhodobé paměti, zatímco pravá je potřebná především ke zprostředkování přístupu k této paměti. Sampson a Zatorre (1991) studovali pacienty se závažnou epilepsií, kteří podstoupili chirurgický zákrok pro úlevu, stejně jako kontrolní subjekty. Zjistili nedostatky v rozpoznávání paměti textu bez ohledu na to, zda byl zpíván nebo vysloven po levé, ale ne pravé spánkové lobektomii. Rozpoznávání melodie, když byla zpívána melodie s novými slovy (ve srovnání s kódováním), však bylo narušeno po buď pravé, nebo levé spánkové lobektomii. A konečně, po pravé, ale ne levé spánkové lobektomii, došlo k poruchám rozpoznávání melodie při absenci textů. To naznačuje duální paměťové kódy pro hudební paměť, kdy slovní kód využívá struktury levého spánkového laloku a melodie se spoléhá na příslušné kódování.
Platel (2005) definoval hudební sémantickou paměť jako paměť pro skladby bez paměti pro časové nebo prostorové prvky a hudební epizodickou paměť jako paměť pro skladby a kontext, ve kterém byly naučeny. Bylo zjištěno, že při porovnávání sémantických a epizodických složek hudební paměti existují dva odlišné vzorce nervové aktivace. Při kontrole procesů rané sluchové analýzy, pracovní paměti a mentálních obrazů Platel zjistil, že získávání sémantické hudební paměti zahrnuje aktivaci v pravé dolní a střední čelní gyri, v horní a dolní pravé spánkové gyri, v pravé přední cingulární gyri a v oblasti parietálního laloku. Také určitá aktivace ve střední a dolní čelní gyri v levé hemisféře Získávání epizodické hudební paměti vedlo k aktivaci bilaterálně ve střední a horní čelní gyri a precuneu. Ačkoli byla zjištěna bilaterální aktivace, v pravé hemisféře byla dominantní. Tento výzkum naznačuje nezávislost epizodické a sémantické hudební paměti
Gaab, Keenan & Schlaug (2003) zjistili rozdíl mezi muži a ženami ve zpracování a následné paměti pro pitch pomocí fMRI. Konkrétněji, muži vykazovali větší lateralizovanou aktivitu v přední a zadní perisylvinové oblasti s větší aktivací v levé části. Muži měli také větší aktivaci mozečku než ženy. Samice však vykazovaly větší aktivaci zadní cingulární a retrospleniální kůry mozkové než muži. Nicméně bylo prokázáno, že behaviorální výkonnost se u mužů a žen nelišila.
Odborníci mají ohromné zkušenosti díky praxi a vzdělání v určitém oboru. Hudební odborníci používají některé ze stejných strategií jako mnozí odborníci v oborech, které vyžadují velké množství zapamatování; chunkingu, organizace a praxe. Například hudební odborníci mohou uspořádat noty do stupnic nebo vytvořit hierarchické schéma načítání, aby usnadnili načítání z dlouhodobé paměti. V případové studii na odborném pianistovi výzkumníci Chaffin & Imreh (2002) zjistili, že schéma načítání bylo vyvinuto tak, aby zaručilo, že se hudba snadno vybaví. Tento odborník používal sluchovou a motorickou paměť spolu s konceptuální pamětí. Sluchové a motorické reprezentace společně umožňují automatičnost během vystoupení, zatímco konceptuální paměť se používá hlavně ke zprostředkování, když se skladba dostává mimo dráhu. Při studiu koncertních sólistů Chaffin a Logan (2006) opakují, že v paměti existuje hierarchická organizace, ale také to posunují o krok dále, aby naznačili, že skutečně používají mentální mapu skladby, která jim umožňuje sledovat průběh skladby. Chaffin a Logan (2006) také demonstrují, že existují výkonnostní narážky, které sledují automatické aspekty vystoupení a podle toho je upravují. Rozlišují mezi základními výkonnostními narážkami, interpretačními výkonnostními narážkami a expresivními výkonnostními narážkami. Základní narážky sledují technické vlastnosti, interpretační narážky sledují změny provedené v různých aspektech skladby a expresivní narážky sledují pocity z hudby. Tyto narážky vznikají, když odborníci věnují pozornost konkrétnímu aspektu během cvičení.
Syndrom učence je popisován jako osoba s nízkým IQ, která však má vynikající výkon v jednom konkrétním oboru. Sloboda, Hermelin a O’Connor (1985) diskutovali o pacientovi, NP, který byl schopen si zapamatovat velmi složité hudební skladby poté, co je slyšel třikrát nebo čtyřikrát. NP svým výkonem předčil výkony odborníků s velmi vysokým IQ. Nicméně jeho výkony na jiných paměťových úlohách byly průměrné pro osobu s IQ v jeho rozsahu. Použili NP, aby naznačili, že vysoké IQ není potřebné pro dovednost hudebního zapamatování a ve skutečnosti tento výkon musí ovlivňovat jiné faktory. Miller (1987) také studoval sedmileté dítě, o kterém se říkalo, že je hudebním učencem. Toto dítě mělo vynikající krátkodobou paměť na hudbu, která byla podle zjištění ovlivněna pozorností věnovanou složitosti hudby, podpisu kláves a opakovaným konfiguracím v rámci řetězce. Miller (1987) naznačuje, že schopnost učence je dána kódováním informací do již existujících smysluplných struktur v dlouhodobé paměti.
Ruthsatz & Detterman (2003) definují zázračné dítě jako dítě (mladší 10 let), které je schopno vyniknout v „kulturně relevantních“ úkolech v takové míře, jaká se ani u profesionálů v oboru často nevidí. Popisují případ jednoho konkrétního chlapce, který již vydal dvě CD (na kterých zpívá ve 2 různých jazycích) a do 6 let byl schopen hrát na několik nástrojů.
Další připomínky, které byly provedeny na toto malé dítě bylo, že měl:
Amusika je také známá jako tónová hluchota. Amusika mají především deficity ve zpracování výšky tónu. Mají také problémy s hudební pamětí, zpěvem a načasováním. Amusika také nedokáže rozeznat melodie od jejich rytmu nebo rytmu. Amusika však dokáže rozeznat jiné zvuky na normální úrovni (tj. texty, hlasy a zvuky z prostředí). Prokázat tedy, že amusie není způsobena deficity v expozici, sluchu nebo poznávání.
Účinky na nehudební paměť
Bylo prokázáno, že hudba zlepšuje paměť v několika situacích. V jedné studii hudebních efektů na paměť byly vizuální podněty (zfilmované události) spárovány s hudbou na pozadí. Později byli účastníci, kteří si nemohli vzpomenout na detaily scény, prezentováni hudbou na pozadí jako podnět a získali zpět nepřípustné informace o scéně.
Jiný výzkum poskytuje podporu pro paměť textu, který se zlepšuje hudebním tréninkem. Slova prezentovaná písní byla zapamatována výrazně lépe, než když byla prezentována řečí. Dřívější výzkum podpořil toto zjištění, že reklamní znělky, které spojují slova s hudbou, jsou zapamatovány lépe než slova samotná nebo mluvená slova s hudbou v pozadí. Paměť byla také posílena pro párování značek s jejich správnými slogany, pokud reklama zahrnovala texty a hudbu spíše než mluvená slova a hudbu v pozadí.
Bylo rovněž prokázáno, že trénink v oblasti hudby zlepšuje slovní paměť u dětí i dospělých. Účastníci trénovaní v oblasti hudby a účastníci bez hudebního vzdělání byli testováni na okamžité zapamatování slova a zapamatování slov po patnáctiminutových prodlevách. Seznamy slov byly každému účastníkovi předloženy ústně třikrát a pak si účastníci zapamatovali tolik slov, kolik jen mohli. I když se porovnávala inteligence, byli účastníci trénovaní v oblasti hudby testováni lépe než účastníci bez hudebního vzdělání. Autoři tohoto výzkumu naznačují, že hudební trénink zlepšuje zpracování slovní paměti v důsledku neuroanatomických změn v levém spánkovém laloku (odpovědných za slovní paměť), což je podpořeno předchozím výzkumem. MRI bylo použito k prokázání, že tato oblast mozku je u hudebníků větší než u nehudebníků, což může být způsobeno změnami v kortikální organizaci přispívajícími ke zlepšení kognitivních funkcí.
Anekdotální důkaz od pacienta s amnézií CH, který trpěl deklarativními poruchami paměti, byl získán na podporu zachovalé paměťové kapacity pro názvy písní. Jedinečná znalost harmonikové hudby CH umožnila experimentátorům otestovat slovní a hudební asociace. Když byla prezentována s názvy písní CH byla schopna úspěšně hrát správnou píseň 100% času, a když byla prezentována s melodií zvolila vhodný název z několika distraktorů s 90% úspěšností.
K rušení dochází tehdy, když informace v krátkodobé paměti ruší nebo brání načítání jiných informací. K rušení dochází v důsledku omezené kapacity krátkodobé paměti. Jakákoli další informace přítomná v době porozumění má schopnost vytlačit cílovou informaci z krátkodobé paměti. Proto existuje potenciál, že schopnost porozumět a zapamatovat si bude ohrožena, pokud člověk studuje se zapnutou televizí nebo rádiem.
Introverze a extroverze
Výzkumníci Campbell a Hawley (1982) poskytli důkazy o regulaci rozdílů ve vzrušení mezi introverty a extroverty. Zjistili, že při studiu v knihovně se extroverti častěji rozhodli pracovat v oblastech s ruchem a aktivitou, zatímco introverti se častěji rozhodli pro klidnou, odlehlou oblast . V souladu s tím Furnham a Bradley zjistili, že introverti prezentovaní hudbou v době dvou kognitivních úkolů (paměť na prózu a porozumění čtení) si vedli podstatně hůře při testu vybavování paměti než extroverti, kteří byli také prezentováni hudbou v době úkolů. Pokud však hudba nebyla přítomna v době úkolů, introverti a extroverti vystupovali na stejné úrovni.
Absolutní výška tónu (Absolute pitch, AP) je schopnost produkovat nebo rozpoznávat konkrétní výšku tónu bez odkazu na externí standard. Lidé, kteří se mohou pochlubit AP, mají internalizované výškové reference, a tak jsou schopni udržovat stabilní reprezentace výšky tónu v dlouhodobé paměti. AP je považována za vzácnou a poněkud záhadnou schopnost, vyskytující se pouze u 1 z 10 000 lidí. Metoda běžně používaná k testování AP je následující: subjekty jsou nejprve požádány, aby zavřely oči a představily si, že jim v hlavě hraje konkrétní píseň. Subjekty jsou povzbuzeny, aby začaly kdekoliv v melodii, která se jim líbí, a pak jsou instruovány, aby se pokusily reprodukovat tóny této písně zpěvem, broukáním nebo pískáním. Produkce vytvořené subjektem jsou pak zaznamenány na digitální zvukový pásek, který přesně zachovává výšku tónů, které zpívají, a vyhýbá se potenciálnímu výškovému tónu a kolísání rychlosti analogového nahrávání. Nakonec je produkce subjektů porovnána se skutečnými tóny, které zpívají umělci na CD. Chyby se měří v polotónových odchylkách od správné výšky tónu.
Schopnost rozpoznat nesprávnou výšku tónu (hudební) je nejčastěji testována pomocí testu zkreslených melodií (DTT). DTT byl původně vyvinut ve 40. letech 20. století a byl používán ve velkých studiích v britské populaci. DTT měří schopnost rozeznat hudební výšku tónu na řadové stupnici, hodnocené jako počet správně klasifikovaných melodií. Přesněji DTT se používá k hodnocení subjektů podle toho, jak dobře posuzují, zda jednoduché populární melodie obsahují noty s nesprávnou výškou tónu. Výzkumníci použili tuto metodu ke zkoumání genetických korelací rozpoznávání hudební výšky tónu jak u monozygotických, tak u dizygotických dvojčat. Drayna, Manichaikul, Lange, Snieder a Spector (2001) určili, že odchylka v rozpoznávání hudební výšky tónu je primárně způsobena vysoce dědičnými rozdíly ve sluchových funkcích, které nejsou testovány konvenčními audiologickými metodami. Proto může metoda DTT poskytnout výhodu pro pokrok ve výzkumných studiích podobných této.
Lyrická vs. instrumentální paměť
Neurální struktury se formují a stávají se sofistikovanějšími v důsledku zkušeností. Například preference konsonance, harmonie nebo shody složek, před disonancí, nestabilní tónovou kombinací, se objevuje v raném stadiu vývoje. Výzkumy naznačují, že je to způsobeno jak prožíváním strukturovaných zvuků, tak skutečností, že pramení z vývoje bazilární membrány a sluchového nervu, dvou raně se vyvíjejících struktur v mozku. Příchozí sluchový podnět evokuje odezvy měřené ve formě potenciálu souvisejícího s Událostí (ERP), měřené mozkové odezvy vyplývající přímo z myšlenky nebo vnímání. U normálně se vyvíjejících kojenců ve věku od 2 do 6 měsíců je rozdíl v měření ERP. Měření u kojenců ve věku 4 měsíce a starších prokazují rychlejší, negativnější ERP. Oproti tomu novorozenci a kojenci ve věku do 4 měsíců vykazují pomalé, nesynchronizované, pozitivní ERP. Trainor, et al(2003) vyslovil hypotézu, že tyto výsledky naznačují, že odpovědi od kojenců mladších než čtyři měsíce jsou vyvolány subkortikálními zvukovými strukturami, zatímco u starších kojenců mají odpovědi tendenci vznikat ve vyšších kortikálních strukturách.
Relativní a absolutní výška tónu
Existují dva způsoby kódování/zapamatování hudby. První proces je známý jako relativní výška tónu, což odkazuje na schopnost člověka identifikovat intervaly mezi danými tóny. Proto se píseň učí jako souvislá posloupnost intervalů. Alternativním procesem je absolutní výška tónu, je schopnost pojmenovat nebo replikovat tón bez odkazu na externí standard. Relativní výška tónu se ukázala být důležitější než absolutní výška tónu s ohledem na rozvoj vysokého hudebního talentu. Relativní výška tónu byla také připsána jako sofistikovanější z obou procesů, protože umožňuje rychlé rozpoznání bez ohledu na výšku tónu, zabarvení nebo kvalitu, stejně jako má schopnost produkovat fyziologické reakce, například pokud melodie porušuje naučenou relativní výšku tónu. Bylo prokázáno, že relativní výška tónu se vyvíjí různou rychlostí v závislosti na kultuře. Trehub a Schellenberg (2008) zjistili, že pětileté a šestileté japonské děti si vedly výrazně lépe v úkolu vyžadujícím využití relativní výšky tónu, než stejně staré kanadské děti. Předpokládali, že to může být způsobeno tím, že japonské děti jsou více vystaveny výškovému akcentu prostřednictvím japonského jazyka a kultury, než převážně stresované prostředí, které kanadské děti zažívají.
Plasticita hudebního vývoje
Včasné osvojení relativní výšky tónu umožňuje zrychlené učení stupnic a intervalů. Hudební trénink pomáhá s pozorným a výkonným fungováním nezbytným k interpretaci a efektivnímu kódování hudby. Ve spojení s plasticitou mozku se tyto procesy stávají stále stabilnějšími. Tento proces však vyjadřuje určitou míru kruhové logiky v tom, že čím více učení probíhá, tím větší je stabilita procesů, což v konečném důsledku snižuje celkovou plasticitu mozku. To by možná mohlo vysvětlit rozpor v množství úsilí, které musí děti i dospělí vynaložit na zvládnutí nových úkolů.
Atkinsonův a Shiffrinův model z roku 1968 se skládá ze samostatných komponent pro ukládání krátkodobé a dlouhodobé paměti. Uvádí, že krátkodobá paměť je omezena svou kapacitou a délkou trvání. Výzkum naznačuje, že hudební krátkodobá paměť je ukládána jinak než slovní krátkodobá paměť. Berz (1995) zjistil rozdílné výsledky korelace mezi modalitou a recencí efektů v jazyce versus hudbě, což naznačuje, že jsou zapojeny různé procesy kódování. Berz také prokázal různé úrovně rušení úkolů v důsledku jazykového stimulu vs. hudebního stimulu. Nakonec Berz (1995) poskytl důkazy pro samostatnou teorii ukládání prostřednictvím „Efektu bezobslužné hudby“, který uvádí „Pokud by existovalo jednotné akustické úložiště, bezobslužná instrumentální hudba by způsobila stejné poruchy na slovním výkonu jako bezobslužná vokální hudba nebo bezobslužná vokální řeč;“ to však, [není] tento případ.
Baddeleyho a Hitchův model pracovní paměti
Baddeleyho a Hitchův model z roku 1974 se skládá ze tří složek; jedna hlavní složka, centrální výkonná složka a dvě dílčí složky, fonologická smyčka a visuoprostorový skicák. Primární úlohou ústřední výkonné složky je zprostředkování mezi oběma dílčími systémy. Visuoprostorový skicák obsahuje informace o tom, co vidíme. Fonologickou smyčku lze dále rozdělit na: Artikulární řídicí systém, „vnitřní hlas“ odpovědný za slovní zkoušku a Phonologický sklad, „vnitřní ucho“ odpovědné za ukládání na bázi řeči. Mezi hlavní kritiky tohoto modelu patří: nedostatek hudebního zpracování/kódování a neznalost dalších smyslových vstupů, pokud jde o kódování a ukládání čichových, chuťových a hmatových vstupů.
Teoretický model paměti
Tento teoretický model navržený Williamem Berzem (1995) je založen na Baddeleyho a Hitchově modelu. Nicméně Berz upravil model tak, aby zahrnoval smyčku hudební paměti jako volný doplněk (což znamená téměř úplně samostatnou smyčku) k fonologické smyčce. Tato nová smyčka hudebního vnímání obsahuje hudební vnitřní řeč kromě verbální vnitřní řeči poskytované původní fonologickou smyčkou. Navrhl také další smyčku, aby zahrnovala další smyslové vstupy, které nebyly v Baddeleyho a Hitchově modelu brány v potaz.
V modelu nastíněném Stephenem Koelschem a Walterem Siebelem jsou hudební podněty vnímány v postupné časové linii a dělí sluchový vstup na různé charakteristiky a význam. Tvrdil, že při vnímání zvuk dosahuje; sluchový nerv, mozkový kmen a thalamus. V tomto bodě jsou funkce zahrnující; výška výšky tónu, chroma, zabarvení, intenzita a drsnost jsou extrahovány. K tomu dochází asi v 10-100ms. Dále dochází k melodickému a rytmickému seskupování, které je pak vnímáno sluchovou smyslovou pamětí. Poté je provedena analýza intervalů a akordových progresí. Harmonie je pak postavena na struktuře metru, rytmu a zabarvení. K tomu dochází asi od 180-400ms po počátečním vnímání. Následně dochází ke strukturální reanalýze a opravě, asi 600-900ms. Nakonec je aktivován autonomní nervový systém a multimodální asociační kortiky. Koelsch a Siebel navrhli, že od cca 250-500ms, na základě zvuků, významu; interpretace a emoce se vyskytují průběžně v průběhu tohoto procesu. To je indikováno N400 negativním výkyvem při 400ms, měřeno potenciálem souvisejícím s událostí.