Les neurosciences se sont toujours intéressées aux effets des stimuli auditifs sur le cerveau, et notamment aux différentes réponses de ce dernier lors de l’écoute de la musique. Connue pour déclencher toute une gamme de réponses neuropsychologiques, la musique, sous toute ses formes, est un sujet d’étude de prédilection pour les scientifiques. Récemment, une nouvelle étape a été franchie car des chercheurs ont montré qu’il était possible d’identifier la musique qu’écoute une personne uniquement à partir de son activité cérébrale.

Dans une étude publiée le 2 février 2018 dans la revue Nature, une équipe internationale de neurobiologistes a en effet démontré la possibilité d’identifier avec précision une musique simplement à partir d’un scan cérébral obtenu par IRMf (Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle). Cette technique d’imagerie permet de mesurer l’activité cérébrale en détectant les variations de l’afflux sanguin dans les différentes parties actives du cerveau. Pour leur étude, les scientifiques se sont principalement concentrés sur le lobe temporal abritant le cortex auditif responsable du traitement des sons.

Dans le but de réaliser cette expérience, les auteurs ont utilisé un système informatique basé sur un modèle d’encodage-décodage, c’est-à-dire la production d’un message cérébral (activité cérébrale spécifique) et le décodage de ce message (interprétation de l’activité cérébrale). Six personnes ont ainsi été soumises à l’écoute d’une quarantaine de musiques différentes, allant du style classique au rock, en passant par le jazz. Le logiciel relié au scanner IRMf a pu mesurer et enregistrer l’activité cérébrale de chaque individu en fonction de diverses caractéristiques musicales : rythme, tonalité, timbre, etc.

Une fois l’enregistrement terminé, certaines des musiques ont été à nouveau écoutées par les six sujets d’étude et, l’ordinateur, tout en mesurant l’activité cérébrale de ceux-ci, devait identifier de quelle musique il s’agissait. Lorsque deux choix, A ou B, étaient proposés à l’ordinateur, celui-ci a identifié correctement la musique dans 85% des cas. Pour complexifier le test, les chercheurs ont ensuite demandé à l’ordinateur de reconnaître la bonne musique uniquement à partir des scan IRMf et en lui proposant dix réponses possibles. Le logiciel a, cette fois-ci, identifié correctement la musique dans 74% des cas.

Outre la possibilité d’identifier une musique à partir de l’activité du cerveau, l’étude a également révélé l’absence de « préférence hémisphérique » lors de l’écoute d’un titre, c’est-à-dire que les résultats n’ont pas montré une activité plus importante dans l’un des hémisphères par rapport à un autre. Si cette étude n’est bien évidemment pas la première à cartographier l’activité cérébrale lors de l’écoute de musique, c’est néanmoins la première fois qu’une telle étude est réalisée avec une aussi large variété de musiques, permettant d’offrir des résultats bien plus complets que précédemment.

À long terme, cette technique serait susceptible d’amorcer le développement d’une technologie permettant de composer de la musique en utilisant nos pensées. À ce sujet, les chercheurs expliquent que « bien qu’il se pourrait que le chemin soit long avant de pouvoir développer ce genre d’approches avancées, nous présentons, comme première étape dans ce cheminement, une manière inédite d’identifier la musique« .

Pour les auteurs de la publication, cette technique pourrait premièrement être utilisée dans le but de mieux appréhender les réactions psychosociales et neuropsychologiques de la musique sur les personnes. Notamment, pourquoi certaines musiques remportent l’adhésion commune de millions de mélomanes, ou encore pourquoi la musique apaise certaines personnes alors que d’autres demeurent insensibles à ses effets. Cette étude s’inscrit en outre dans la longue lignée de travaux récents démontrant la capacité de certaines musiques à améliorer la productivité, et la corrélation entre la variation des goûts musicaux et la modification de l’activité cérébrale.

Enfin, cette étude pourrait être une première piste dans le développement d’interfaces neuronales permettant à des individus privés de la capacité à communiquer oralement (syndrome de verrouillage, ablation des cordes vocales, etc.) de pouvoir s’exprimer autrement. De la même manière, ces résultats promettent une meilleure compréhension des phénomènes à l’origine des hallucinations auditives avec, potentiellement, une piste thérapeutique à la clé. Toutefois, bien plus de données doivent encore être recueillies par les chercheurs avant de pouvoir atteindre ces objectifs.

Sources : Nature

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