The influence of musical training on mathematical abilities in humans

Związki muzyki i matematyki rozważano już od starożytności, jednak w ostatnich dekadach poznawcze podstawy obydwu dziedzin stały się przedmiotem badań empirycznych. W niniejszej pracy omawiam badania nad wpływem treningu muzycznego na zdolności matematyczne oraz możliwe przyczyny relacji między tymi dziedzinami. Dokonany przeze mnie przegląd badań wskazuje na to, że trening muzyczny ma pozytywny wpływ na szkolne osiągnięcia matematyczne i rozwój poznania matematycznego, szczególnie u dzieci mających trudności w matematyce, w tym wynikające z dyskalkulii. Wskazuję, że przyczyn pozytywnego wpływu treningu muzycznego na zdolności matematyczne można szukać w przestrzennym formacie zarówno numerycznych, jak i muzycznych reprezentacji umysłowych, co ułatwia transfer między dziedzinami. Trening muzyczny wspiera również neuroplastyczność oraz procesy uwagowe, co jest korzystne dla poznania matematycznego. W pracy wskazuję również na „zachodzące na siebie” neuronalne podstawy obydwu dziedzin poznania. Przykładowo, obydwie angażują obszary motoryczne, w tym językowe oraz ciemieniowe. Wreszcie, trening w zakresie muzyki instrumentalnej wspiera rozwój gnozji palców, zaś ta ostatnia jest dobrym predyktorem kompetencji matematycznych.

The relationship between music and mathematics had been investigated since antiquity, but in the last decades, the cognitive foundations of both fields, i.e., music and mathematics, have become the subject of empirical research. In this thesis, I discuss research on the influence of musical training on mathematical abilities as well as possible causes of the relationship between these domains. My research review shows that musical training impacts mathematical skills and the development of numerical cognition, particularly in children with mathematical learning difficulties, e.g., dyscalculia. I indicate that the positive impact of musical training on mathematical abilities can be explained through the spatial format of both numerical and musical mental representations, which support transfer between these two fields. Musical training also facilitates neuroplasticity and attentional processes, which is beneficial for mathematical cognition. In the thesis, I also point out the overlapping between neural foundations of both fields of cognition. For example, both of them involve motor areas, including the verbal one, and parietal structures. Finally, I emphasize that instrumental musical training supports the development of finger gnosis, which is important since the latter constitutes a good predictor of mathematical competence.