Comment le cerveau  »entend-il » la musique ?

♬ MUSIQUE ET CERVEAU – Dans les années 1980, les progrès de l’imagerie médicale ont ouvert une fenêtre sur le cerveau « en train de penser ». Dans un premier temps, l’enjeu fut d’identifier quelles zones cérébrales entraient en activité lorsque des paroles ou des images était perçues. Près d’une décennie s’écoulera avant que des expérimentations sérieuses confrontent le cerveau à la musique.

Par Florian Gouthière

Rédigé le , mis à jour le 

Comment le cerveau ''entend-il'' la musique ?
Comment le cerveau  »entend-il » la musique ?
     

Lorsqu’un cerveau perçoit de la musique, ce n’est pas une zone spécifique et isolée qui s’active. Sur les moniteurs qui permettent de visualiser le phénomène, un feu d’artificesemble embraser le cerveau tout entier.

Les ondes sonores qui atteignent nos oreilles cheminent le long du conduit auditif vers le tympan. Les vibrationssont alors transmises à trois osselets, puis à la cochlée.

Cette structure en colimaçon (dans la partie inférieure de l’oreille interne, voir illustration ci-dessous) abrite des cellules couvertes de filaments – les cils – qui ondulent au gré des vibrations. Les cellules transforment ces vibrations en impulsions électriques et les transmettent, via le nerf auditif (ou nerf vestibulocochléaire), jusqu’au tronc cérébral.

Aux personnes atteintes de surdité sévère, il est possible de poser un implant cochléaire. Un micro envoie par ondes radio un signal à un dispositif implanté sous la peau. Le signal est converti en impulsions électriques, et transmet des électrodes insérées dans la cochlée, pour stimuler le nerf auditif.

Cette stratégie ne fonctionne pas pour les personnes nées sans ce nerf. Le 13 février 2015, des chercheurs de l’université de Californie du sud ont annoncé avoir posé à quatre enfants un implant spécifique directement sur leur tronc cérébral . Chez ces patients, aucune structure de l’oreille n’est utilisée pour entendre !

Position de l’hippocampe dans le cerveau humain. (cc-by-sa Life Science Databases)
Position de l’amygdale cérébrale. (cc-by-sa Life Science Databases)

L’influx nerveux produit par l’excitation de nos tympans (voir encadré) est transmis au tronc cérébral, puis au cervelet. Quelques instants plus tard « s’illumine » le cortex auditif. Il est situé de part et d’autre de notre crâne, dans la partie supérieure du lobe temporal… pas très loin de nos oreilles ! Ici, les signaux nerveux sont analysés de façon sommaire (hauteur et volume du son).

Mais dès lors que l’on est en présence de musique, d’autres zones sont bientôt sollicitées. L’imagerie montre ainsi que si le son perçu possède un rythme, son analyse est réalisée dans les cortex frontaux et pariétaux (à la surface des lobes équivalents) et, de nouveau, dans le cervelet. De façon notable, dans le cortex frontal (à la frontière avec le pariétal), le cortex moteur trépigne d’impatience de s’activer… voilà probablement pourquoi il est si tentant de battre la mesure avec le pied dès que l’on perçoit un rythme !

Les variations de la tonalité activent – outre l’incontournable cervelet – le cortex préfrontal (la partie la plus avancée du cortex frontal, siège de nombreuses fonctions exécutives complexes), et de nombreuses régions du lobe temporal.

Est-ce tout ? Non. Si la musique que nous écoutons nous est connue, le cortex préfontal travaille de plus belle, et une nouvel élément est mis à contribution : l’hippocampe, structure centrale de la mémoire.

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