Population aging entails a physiological decline in executive functions (Salthouse, 2010), namely the suite of top-down cognitive processes required for planning, monitoring, and executing goal-directed behaviours. Within this executive control system, working memory stands out as a fundamental infrastructure for daily autonomy. Rather than acting as a mere passive storage container, working memory encompasses the processes necessary to actively maintain and manipulate information for reasoning, learning, and problem-solving. Deficits in working memory compromise individual independence and often serve as clinical predictors of neurodegenerative pathologies, such as Alzheimer's disease (Albert et al., 2011). In this framework, the cognitive reserve theory suggests that stimulating life experiences can build functional resilience at the neural level, thereby compensating for brain damage (Stern, 2009). The executive function system represents one of the primary neurocognitive domains that can directly benefit from such compensatory mechanisms; indeed, a high cognitive reserve allows for a more efficient and targeted recruitment of neural networks. Among the activities capable of most effectively developing and stimulating this form of reserve is musical practice, which is associated with large-scale neuroplasticity phenomena (Alain et al., 2019). Music-based interventions—such as learning to play an instrument or undergoing a musical training program—require the simultaneous engagement of numerous cognitive functions. During musical performance, the individual must maintain and manipulate complex information (such as score encoding, motor sequences, and rhythmic synchrony), monitor their acoustic performance in real time, correct errors, and coordinate fine motor movements. All of these processes rely heavily and simultaneously on working memory and executive functions, representing a genuine mental workout capable of enhancing the global cognitive autonomy of healthy older adults or those with Mild Cognitive Impairment (MCI). Despite the growing interest in the effects of music on the nervous system, much of the existing literature focuses broadly on the impact of musical training on executive functions, or relies on cross-sectional studies that do not allow for the isolation of the causal efficacy of musical practice from innate characteristics or pre-existing benefits. There remains a lack of synthesis that specifically isolates the construct of working memory within longitudinal designs. Therefore, a systematic review is warranted to map, in accordance with the PRISMA 2020 standards, whether and to what extent active musical practice can induce targeted neuroplasticity phenomena and enhance compensatory processes.

L’invecchiamento della popolazione comporta un fisiologico declino delle funzioni esecutive (Salthouse, 2010), ovvero quel pacchetto di processi cognitivi di tipo “top-down” necessari alla pianificazione, al monitoraggio e alla messa in atto di comportamenti. All’interno di questo sistema di controllo esecutivo spicca la memoria di lavoro, infrastruttura fondamentale per l’autonomia quotidiana. Questa non è un semplice contenitore passivo di immagazzinamento, ma comprende i processi necessari a mantenere e manipolare in modo attivo le informazioni per il ragionamento, l’apprendimento e il problem solving. I deficit della memoria di lavoro compromettono l’indipendenza individuale e costituiscono spesso predittori clinici di patologie neurodegenerative, come la malattia di Alzheimer (Albert et al., 2011). In questo contesto, la teoria della riserva cognitiva suggerisce che esperienze di vita stimolanti siano capaci di costruire una resilienza funzionale a livello neurale capace di compensare il danno cerebrale (Stern, 2009). Il sistema delle funzioni esecutive rappresenta uno dei domini neuro cognitivi primari che possono beneficiare direttamente di tali meccanismi compensatori: un’alta riserva permette infatti di reclutare le reti neurali in modo più economico e mirato. Tra le attività in grado di sviluppare e stimolare più efficacemente questa forma di riserva rientra la pratica musicale, associata a fenomeni di neuroplasticità su larga scala (Alain et al., 2019). Gli interventi basati sulla musica (come imparare a suonare uno strumento o seguire un programma di training musicale) richiedono il coinvolgimento simultaneo di numerose funzioni cognitive: durante l’esecuzione musicale, l’individuo deve mantenere e manipolare informazioni complesse (come la codifica dello spartito, le sequenze motorie e la sincronia del ritmo), monitorare in tempo reale la propria performance a livello acustico, correggere gli errori e coordinare movimenti fini. Tutti questi processi fanno ampio e simultaneo affidamento sulla memoria di lavoro e sulle funzioni esecutive e rappresentano una vera e propria palestra per la mente, in grado di potenziare le autonomie cognitive globali dell’anziano sano o con MCI. Nonostante il crescente interesse per gli effetti della musica sul sistema nervoso, gran parte della letteratura si concentra sull’impatto dei training musicali sulle funzioni esecutive, oppure si affida a studi trasversali che non permettono di isolare l’efficacia causale dell’esercizio musicale rispetto a caratteristiche innate o benefici acquisiti. Manca una sintesi che isoli in modo specifico il costrutto della memoria di lavoro all’interno dei disegni longitudinali. Risulta quindi necessaria una revisione che, seguendo gli standard PRISMA 2020, possa mappare se e in quale misura la pratica musicale attiva sia in grado di indurre fenomeni di neuroplasticità mirati e di potenziare i processi compensatori.

Il ruolo del training musicale attivo nella memoria di lavoro e nelle funzioni esecutive durante l’invecchiamento sano e nel Mild Cognitive Impairment

PICCOLI, MATIAS
2025/2026

Abstract

Population aging entails a physiological decline in executive functions (Salthouse, 2010), namely the suite of top-down cognitive processes required for planning, monitoring, and executing goal-directed behaviours. Within this executive control system, working memory stands out as a fundamental infrastructure for daily autonomy. Rather than acting as a mere passive storage container, working memory encompasses the processes necessary to actively maintain and manipulate information for reasoning, learning, and problem-solving. Deficits in working memory compromise individual independence and often serve as clinical predictors of neurodegenerative pathologies, such as Alzheimer's disease (Albert et al., 2011). In this framework, the cognitive reserve theory suggests that stimulating life experiences can build functional resilience at the neural level, thereby compensating for brain damage (Stern, 2009). The executive function system represents one of the primary neurocognitive domains that can directly benefit from such compensatory mechanisms; indeed, a high cognitive reserve allows for a more efficient and targeted recruitment of neural networks. Among the activities capable of most effectively developing and stimulating this form of reserve is musical practice, which is associated with large-scale neuroplasticity phenomena (Alain et al., 2019). Music-based interventions—such as learning to play an instrument or undergoing a musical training program—require the simultaneous engagement of numerous cognitive functions. During musical performance, the individual must maintain and manipulate complex information (such as score encoding, motor sequences, and rhythmic synchrony), monitor their acoustic performance in real time, correct errors, and coordinate fine motor movements. All of these processes rely heavily and simultaneously on working memory and executive functions, representing a genuine mental workout capable of enhancing the global cognitive autonomy of healthy older adults or those with Mild Cognitive Impairment (MCI). Despite the growing interest in the effects of music on the nervous system, much of the existing literature focuses broadly on the impact of musical training on executive functions, or relies on cross-sectional studies that do not allow for the isolation of the causal efficacy of musical practice from innate characteristics or pre-existing benefits. There remains a lack of synthesis that specifically isolates the construct of working memory within longitudinal designs. Therefore, a systematic review is warranted to map, in accordance with the PRISMA 2020 standards, whether and to what extent active musical practice can induce targeted neuroplasticity phenomena and enhance compensatory processes.
2025
The role of active musical training in working memory and executive functions during healthy aging and in Mild Cognitive Impairment
L’invecchiamento della popolazione comporta un fisiologico declino delle funzioni esecutive (Salthouse, 2010), ovvero quel pacchetto di processi cognitivi di tipo “top-down” necessari alla pianificazione, al monitoraggio e alla messa in atto di comportamenti. All’interno di questo sistema di controllo esecutivo spicca la memoria di lavoro, infrastruttura fondamentale per l’autonomia quotidiana. Questa non è un semplice contenitore passivo di immagazzinamento, ma comprende i processi necessari a mantenere e manipolare in modo attivo le informazioni per il ragionamento, l’apprendimento e il problem solving. I deficit della memoria di lavoro compromettono l’indipendenza individuale e costituiscono spesso predittori clinici di patologie neurodegenerative, come la malattia di Alzheimer (Albert et al., 2011). In questo contesto, la teoria della riserva cognitiva suggerisce che esperienze di vita stimolanti siano capaci di costruire una resilienza funzionale a livello neurale capace di compensare il danno cerebrale (Stern, 2009). Il sistema delle funzioni esecutive rappresenta uno dei domini neuro cognitivi primari che possono beneficiare direttamente di tali meccanismi compensatori: un’alta riserva permette infatti di reclutare le reti neurali in modo più economico e mirato. Tra le attività in grado di sviluppare e stimolare più efficacemente questa forma di riserva rientra la pratica musicale, associata a fenomeni di neuroplasticità su larga scala (Alain et al., 2019). Gli interventi basati sulla musica (come imparare a suonare uno strumento o seguire un programma di training musicale) richiedono il coinvolgimento simultaneo di numerose funzioni cognitive: durante l’esecuzione musicale, l’individuo deve mantenere e manipolare informazioni complesse (come la codifica dello spartito, le sequenze motorie e la sincronia del ritmo), monitorare in tempo reale la propria performance a livello acustico, correggere gli errori e coordinare movimenti fini. Tutti questi processi fanno ampio e simultaneo affidamento sulla memoria di lavoro e sulle funzioni esecutive e rappresentano una vera e propria palestra per la mente, in grado di potenziare le autonomie cognitive globali dell’anziano sano o con MCI. Nonostante il crescente interesse per gli effetti della musica sul sistema nervoso, gran parte della letteratura si concentra sull’impatto dei training musicali sulle funzioni esecutive, oppure si affida a studi trasversali che non permettono di isolare l’efficacia causale dell’esercizio musicale rispetto a caratteristiche innate o benefici acquisiti. Manca una sintesi che isoli in modo specifico il costrutto della memoria di lavoro all’interno dei disegni longitudinali. Risulta quindi necessaria una revisione che, seguendo gli standard PRISMA 2020, possa mappare se e in quale misura la pratica musicale attiva sia in grado di indurre fenomeni di neuroplasticità mirati e di potenziare i processi compensatori.
Musica
Memoria di lavoro
Funzioni esecutive
Invecchiamento sano
MCI
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