Behavioral, neurobiological, and physiological effects of music exposure in murine models: A systematic review

Technische Samenvatting: Gedragsmatige, Neurobiologische en Fysiologische Effecten van Muziekblootstelling in Muidatieve Modellen

Probleemstelling
Hoewel de impact van muziek op menselijke cognitieve, emotionele en fysiologische processen goed gedocumenteerd is, blijven de biologische effecten van muziekblootstelling in muidatieve modellen (ratten en muizen) onvolledig gekarakteriseerd. De bestaande literatuur is gefragmenteerd en richt zich vaak op geïsoleerde domeinen, zoals gedrag of neurobiologie, zonder een verenigd perspectief. Bovendien bemoeilijkt aanzienlijke methodologische heterogeniteit—inclusclusief variaties in experimentele ontwerpen, muzikale stimuli (genre, intensiteit, duur), huisvestingscondities en uitkomstmaten—vergelijkingen tussen studies en beperkt de reproduceerbaarheid. Er is een kritieke behoefte aan een systematische evaluatie die bewijs integreert over gedragsmatige, neurobiologische en fysiologische niveaus om de mechanismen en het translationele potentieel van muziek als een niet-farmacologische interventie te verhelderen.

Methodologie
Deze studie is een systematische review uitgevoerd in overeenstemming met de PRISMA 2020-richtlijnen.

• Zoekstrategie: Een uitgebreide literatuurzoektocht werd uitgevoerd op 7 januari 2026 via PubMed, WILEY Online Library, Cochrane en Google Scholar, waarbij publicaties van 1 januari 2000 tot 31 december 2025 werden bestreken. De zoekopdracht combineerde termen voor "muziek" met "ratten", "knagers", "muis" of "muizen".
• Selectiecriteria: Vanuit een initiële pool van 276 publicaties voldeden 65 studies aan de inclusiecriteria. Belangrijke criteria waren onder meer: (1) experimenteel ontwerp (gerandomiseerd of quasi-experimenteel) in muidatieve modellen; (2) muziekblootstelling als de enige stimulus vergeleken met een controle (bijv. stilte, witte ruis); (3) primaire focus op gedragsmatige, neurobiologische of fysiologische uitkomsten; en (4) publicatie in het Engels met volledige tekst beschikbaarheid. Studies met gecombineerde interventies (bijv. muziek plus medicatie) of een gebrek aan specifieke experimentele ontwerpen werden uitgesloten.
• Kwaliteitsbeoordeling: De methodologische kwaliteit werd onafhankelijk beoordeeld door twee reviewers met behulp van de SYRCLE's Risk of Bias Tool. Zeven studies met een hoog risico op bias werden uitgesloten.
• Datasynthese: Vanwege substantiële heterogeniteit in experimentele apparatuur, uitkomstmaten en rapportage-inconsistenties werd een meta-analyse als onhaalbaar beschouwd. In plaats daarvan werd een kwalitatieve synthese uitgevoerd, waarbij uitkomsten werden gecategoriseerd in gedragsmatige, neurobiologische, fysiologische, immunologische en microbiota-domeinen.

Belangrijkste Bijdragen
Deze review vormt de eerste systematische synthese van bewijs dat meerdere biologische systemen (gedragsmatig, neurobiologisch, fysiologisch en immunologisch) beslaat met betrekking tot muziekblootstelling in muidatieve modellen.

• Integratie van Domeinen: In tegen afweek van eerdere reviews die zich op enkelvoudige domeinen richtten, biedt dit werk een multisysteemperspectief door auditieve stimulatie te koppelen aan veranderingen in leren, hersenstructuur, stresshormonen en immuunfunctie.
• Methodologische Kritiek: De review identificeert systematisch bronnen van heterogeniteit, zoals het gebrek aan gestandaardiseerde rapportage van muzikale parameters (tempo, toonhoogte, intensiteit) en experimentele protocollen, wat momenteel de identificatie van specifieke akoestische elementen die biologische effecten aansturen, belemmert.
• Identificatie van Gaten in de Kennis: De auteurs wijzen op een aanzienlijk gat in de literatuur met betrekking tot moleculaire en transcriptomische analyses, waarbij zij opmerken dat slechts een klein deel van de studies gen- of eiwitexpressie onderzocht heeft, en geen enkele uitgebreide transcriptomische analyses uitvoerde.

Resultaten
De analyse van 65 studies laat zien dat muziekblootstelling veelzijdige effecten heeft op muidatieve modellen, voornamelijk gunstig, hoewel de uitkomsten variëren op basis van de kenmerken van de stimulus en het experimentele ontwerp.

• Gedragsmatige Effecten: 42 studies rapporteerden gedragsmatige uitkomsten. Muziekblootstelling werd geassocieerd met verbeterde leerprestaties (met name in ruimtelijke taken zoals de Morris Water Maze), verminderd angst- en depressieachtig gedrag, verhoogde sociabiliteit en verbeterd geheugen. Klassieke muziek, specifiek Mozarts Sonata K.448, was de meest gebruikte stimulus en vertoonde vaak consistente positieve effecten, hoewel sommige studies ook voordelen vonden bij rock of heavy metal.
• Neurobiologische Effecten: 40 studies onderzochten de hersenstructuur en -functie. Belangrijke bevindingen omvatten:
  • Neurogenese en Plasticiteit: Verhoogde proliferatie van BrdU-positieve cellen in de hippocampus en corticale regio's, en upregulatie van Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) in de hippocampus en prefrontale cortex.
  • Synaptische Connectiviteit: Verbeterde expressie van NMDA-receptor NR2B en GluR2-subunits in de auditieve cortex, wat duidt op verbeterde synaptische plasticiteit.
  • Neurotransmitters: Gemengde resultaten met betrekking tot dopaminegehalten, waarbij sommige studies stijgingen in het nucleus accumbens en de prefrontale cortex lieten zien, terwijl andere geen verandering vonden.
• Fysiologische Effecten: 19 studies beoordeelden fysiologische parameters. Muziekblootstelling correleerde over het algemeen met een lagere hartslag en bloeddruk, wat wijst op een verschuiving naar parasympathische activiteit. Vier van de vijf studies die corticosteronspiegels maten, rapporteerden significante reducties, wat wijst op stressvermindering. Daarnaast werd muziekblootstelling in de meeste studies geassocieerd met een toename van het lichaamsgewicht.
• Immunologische Effecten: 14 studies onderzochten de immuniteit. Muziekblootstelling werd gelinkt aan een verhoogde proliferatie van lymfocyten en natuurlijke killercellen, verminderd tumorvolume en metastase, en verlengde allograft-overleving. Specifieke genres, zoals Koreaanse Buk-muziek en Gong-toon muziek, vertoonden immunomodulerende effecten, waaronder verminderde cytokineproductie en histaminevrijgave.
• Microbiota: Opkomend bewijs uit vier studies suggereert dat gestructureerde auditieve stimuli de samenstelling van de darmmicrobiota kunnen moduleren (bijv. verhoging van Lactobacillus), waarschijnlijk via de hersen-darm-as, terwijl chaotische ruis dysbiose kan bevorderen.

Betekenis en Claims
De auteurs stellen dat deze review een samenhangend kader biedt dat aantoont dat muziek een biologisch actieve omgevingsstimulus is met therapeutisch potentieel in muidatieve modellen. De bevindingen ondersteunen de hypothese dat muziek de neurale ontwikkeling, neuroplasticiteit en systemische fysiologische regulatie moduleert via verbonden paden die de prefrontale cortex–hippocampus–amygdala-circuit, neuroimmune signalering en de hersen-darm-as omvatten.

Het artikel beweert dat deze dierlijke bevindingen zeer consistent zijn met menselijke studies, wat het biologische belang en het translationele potentieel van muziek voor de behandeling van neurologische, psychiatrische en stressgerelateerde stoornissen versterkt. De auteurs behouden echter een bescheiden standpunt met betrekking tot klinische toepassing, waarbij zij benadrukken dat het huidige bewijs wordt beperkt door methodologische heterogeniteit en een gebrek aan mechanische diepgang. Zij concluderen dat hoewel muziek veelbelovend is als een niet-farmacologische interventie, het realiseren van het volledige potentieel toekomstig onderzoek vereist dat gekenmerkt wordt door strikte standaardisatie, grotere steekproeven, longitudinale ontwerpen en de integratie van multi-omics benaderingen om causale mechanismen te verhelderen.