O ritmo parece algo tão natural que muitos acreditam ser automático ouvir música e marcar o compasso com os pés ou balançar o corpo (às vezes, sem nos darmos conta de que estamos nos movimentando). Essa habilidade, porém, é uma novidade evolucionária entre os humanos e nada comparável acontece com qualquer outra espécie animal. Nosso dom para o movimento inconsciente nos permite utilizar ritmo e representações gestuais. Dançar exige um tipo de coordenação interpessoal no espaço e tempo quase inexistente em outros contextos sociais. E, embora seja uma forma fundamental de expressão humana, por muito tempo recebeu pouca atenção dos neurocientistas.
Entretanto, recentemente, pesquisadores realizaram os primeiros estudos com imagem do cérebro de dançarinos. Essas investigações esclarecem pontos intrigantes sobre a complicada coordenação mental necessária para executar até mesmo os passos aparentemente mais básicos. Os estudos começaram com a análise de movimentos isolados. A partir dela, informações foram reveladas sobre como o cérebro coordena ações simples, como pular com um pé só exige consciência espacial e equilíbrio, além de intenção e movimento, habilidades ligadas ao sistema sensório-motor.
O córtex-parietal posterior, que está situado na parte de trás do cérebro, possui a função de traduzir as informações visuais e os comandos motores, enviando sinais para as regiões de planejamento do movimento no córtex pré-motor e na área motora suplementar. Essas instruções vão para o córtex motor primário, onde são gerados então os impulsos neurais que viajam para a medula espinhal e para os músculos, provocando contrações. Ao mesmo tempo, os órgãos sensoriais nos músculos mandam uma resposta ao cérebro, dando a orientação exata do corpo no espaço por meio de nervos que passam pela medula espinhal até chegar ao córtex. Os circuitos subcorticais do cerebelo e dos gânglios de base também ajudam a atualizar os comandos motores com base na resposta sensorial e no ajuste de movimentos. O que permanece sem resposta é se esses mesmos mecanismos neurais se ampliam para permitir que essas manobras sejam tão graciosas quanto, por exemplo, uma pirueta.
Na dança, a cognição espacial é, primeiro, cinestésica: sentimos o posicionamento do tronco e membros o tempo todo, mesmo com os olhos fechados, graças aos órgãos sensoriais dos músculos. Eles graduam a rotação de cada junta, e a tensão dos músculos retransmitem essas informações para o cérebro, que cria uma representação articulada do corpo como resposta.
O cerebelo, como um todo, atende a todos os critérios para uma ampla gama de informações sensoriais dos sistemas corticais auditivo, visual e somatossensorial. Assim, possui a capacidade necessária para administrar os movimentos a diversos estímulos, desde sons até flashes luminosos e toques. Há representações sensório-motoras para o corpo inteiro.