Explorer les mécanismes neuronaux à l’origine de notre expérience musicale
On peut raisonnablement considérer la musique comme quelque chose qui s’apparente à la magie. L’écoute peut transformer nos émotions, modifier notre perception du monde et même nous transporter, par le biais de la mémoire, dans un autre temps et un autre lieu. Il s’agit d’une expérience hautement analytique: nous traitons instantanément des scènes musicales complexes, en incorporant des normes culturelles, en séparant des mélanges de sons et en ressentant des moments d’anticipation et de relâchement. Ces capacités remarquables cognitives échappent encore à notre compréhension, même si des études approfondies commencent à élucider certains des mécanismes en jeu. Dans le cadre du projet NEUME, financé par le Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), des chercheurs ont étudié la manière dont la plasticité de notre cerveau nous permet, ainsi qu’à d’autres animaux, de faire l’expérience de la musique sur plusieurs échelles de temps. «Les échelles de temps multiples font littéralement référence à l’échelle de temps de l’expérience, depuis l’écoute immédiate de la musique et la réaction à celle-ci, jusqu’à l’exposition tout au long de la vie à la musique de sa propre culture», explique Shihab Shamma, professeur d’ingénierie électrique et informatique à l’université du Maryland et au département des sciences cognitives de l’École normale supérieure – PSL (Paris).
Enregistrer les réponses neuronales à des morceaux de musique
L’équipe a mené plusieurs expériences et enregistré les réactions neuronales à la musique chez les humains et les animaux. «Nous dépendions souvent du fait que les réponses sont parfois imprévisibles, reflétant des rebondissements astucieux dans les flux musicaux, ou la mémoire et les connaissances musicales de l’auditeur», souligne Shihab Shamma. L’équipe a ensuite étudié l’endroit du cerveau qui génère ces réponses imprévisibles, la manière dont elles s’adaptent au fil du temps à mesure que le morceau de musique devient familier, et la manière dont elles sont liées au plaisir (ou à l’absence de plaisir) ressenti par l’auditeur. Les chercheurs ont également évalué l’évolution des réponses à mesure que la musique d’autres cultures devient plus familière. «Nous avons adapté ces résultats à d’autres signaux afin d’approfondir nos conclusions, par exemple en traitant l’apprentissage d’une seconde langue comme l’écoute d’un morceau de musique inconnu et en utilisant les résultats pour évaluer les compétences linguistiques de l’auditeur», ajoute Shihab Shamma. D’autres études sont allées au-delà de la musique et ont approfondi l’analyse de discours réels et imaginaires.
Explorer les spécificités de l’expérience musicale
Le projet a généré divers résultats intéressants, notamment la découverte de ce à quoi ressemblent la musique, la parole ou les sons imaginés dans le cerveau par rapport à leur version écoutée. «C’est passionnant parce que cela suggère de nombreuses idées et théories scientifiques, et bien sûr des applications», souligne Shihab Shamma. Les chercheurs ont également découvert comment les vagues de tension et de relâchement (et de plaisir) sont ressenties lors de l’écoute attentive de la musique, et comment une plasticité rapide dans le cerveau se produit inconsciemment par l’apprentissage implicite, par exemple en jouant au hasard sur un piano. Cela contraste avec l’apprentissage habile explicite, qui exige que nous soyons capables de faire correspondre une mélodie à des mouvements de doigts. Plusieurs implications pratiques se dégagent de cette recherche. Le décodage de la parole imaginée, par exemple, pourrait nous permettre de communiquer avec des patients atteints du syndrome d’enfermement. L’évaluation des cycles de relâchement de la tension pourrait également être utilisée pour mesurer la capacité des personnes autistes à s’engager avec leur environnement.
Pousser plus loin l’exploration de l’expérience musicale humaine
Shihab Shamma explique que le projet lui a ouvert les portes d’un monde d’idées qu’il est très intéressant d’explorer plus avant. Certaines d’entre elles, comme le décodage des pensées et l’exploration de leur origine dans l’esprit humain, sont très avancées. «D’autres impliquent la transformation de la perception sensorielle en actions motrices», explique-t-il. «Cela m’a conduit à de nombreux projets potentiels passionnants, par exemple essayer de décoder les intentions des humains lorsqu’ils ressentent le besoin d’agir, ou d’orienter leur cognition vers différents objectifs.»
