Expertise wird als herausragende Leistung in einem bestimmten Bereich definiert (Ullén et al., 2016) und ist durch spezifische Verhaltensfertigkeiten gekennzeichnet, die auf neuronaler Plastizität beruhen. Die Musik hat sich als besonders geeigneter Bereich für die Erforschung von Expertise und neuronaler Plastizität erwiesen. Musikalisches Schaffen und Musizieren erfordern das Zusammenspiel verschiedener Modalitäten sowie höherer kognitiver Funktionen. Dieses Zusammenspiel führt zu Verhaltensveränderungen sowie strukturellen und funktionellen Anpassungen im Gehirn über unterschiedliche Zeiträume hinweg (Herholz & Zatorre, 2012; Zatorre et al., 2007).

Das Arbeitsgedächtnis (AG) bezeichnet kognitive Systeme mit begrenzter Kapazität zur kurzfristigen Speicherung und Manipulation von Informationen (Masse et al., 2019). Unter Experten-Arbeitsgedächtnis versteht man eine überlegene Fähigkeit zur Speicherung und Verarbeitung domänenspezifischer Reize – etwa musikalischer Melodien oder Partituren bei professionellen Musiker:innen. Die zentrale Fragestellung dieses Projekts lautet, wie das musikalische Arbeitsgedächtnis bei Expert:innen auf neuronaler Ebene funktioniert, mit anderen Worten: Wie beeinflusst musikalisches Training das Arbeitsgedächtnissystem?

In einer Reihe von Studien untersuchen wir das musikalische Arbeitsgedächtnis durch die Kombination verhaltensbezogener, neurobildgebender, entwicklungspsychologischer und genetischer Methoden. Dabei vergleichen wir sowohl die Verhaltensleistungen als auch die neuronale Aktivität und funktionelle Konnektivität von Musiker:innen und Nicht-Musiker:innen bei einer Musik-AG-Aufgabe. Zudem verfolgen wir die Entwicklung musikalischer Arbeitsgedächtnisfähigkeiten bei Kindern und planen, Umwelt- und genetische Einflussfaktoren mithilfe von Zwillingsstudien zu differenzieren (siehe unten: aktuelle Forschungsprojekte).

Diese Studien zum experten-spezifischen AG sind eingebettet in ein umfassenderes Vorhaben zur Charakterisierung anatomischer und funktioneller Spezialisierungen bei Musiker:innen. Dabei kommen bildgebende Verfahren mit ultrahoher Feldstärke (7 Tesla) zum Einsatz und die Untersuchungen erfolgen in Zusammenarbeit mit mehreren internationalen Forschungseinrichtungen.