La spécialisation musique-parole expliquée par le chant a capella

Publié par Adrien le 02/03/2020 à 14:00
Source: Université McGill
Une étude indique que les humains auraient développé des systèmes neuronaux complémentaires d'interprétation des stimuli auditifs dans chaque hémisphère.

La parole et la musique, deux activités fondamentalement humaines, sont décodées chacune par un hémisphère différent du cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions...). Une nouvelle étude a utilisé une approche unique pour expliquer cette spécialisation.


Des chercheurs du Neuro (Institut-Hôpital neurologique de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la culture, de la finance et des affaires internationales....) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) McGill) ont enregistré séparément 100 phrases chantées a capella par une soprano, puis ont déformé les enregistrements selon deux dimensions auditives fondamentales: la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) spectrale et la dynamique temporelle. Ils ont ensuite demandé à 49 participants de reconnaître le texte ou la mélodie de chaque chanson. L'expérience a été menée sur deux groupes, un francophone et un anglophone, afin d'améliorer la reproductibilité (La reproductibilité d'une expérience scientifique est une des conditions qui permet d'inclure les observations réalisées durant cette expérience dans le processus d'amélioration...) et la généralisabilité des résultats. Cliquez ici pour écouter une démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment...) de l'expérience.

Les chercheurs ont constaté que pour les deux langues, lorsque l'information temporelle était déformée, les participants avaient du mal à reconnaître les paroles, mais pas la mélodie. À l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement,...), lorsque l'information spectrale était déformée, ils avaient du mal à reconnaître la mélodie, mais pas les paroles. Cela montre que paroles et mélodie dépendent de caractéristiques acoustiques différentes.

Pour tester la réaction du cerveau à ces différentes caractéristiques, les chercheurs ont soumis les participants à un examen d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La...) par résonance (Lorsqu'on abandonne un système stable préalablement écarté de sa position d'équilibre, il y retourne, généralement à travers des oscillations propres. Celles-ci se produisent à la fréquence propre...) magnétique fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent...) (IRMf) durant lequel ils leur ont demandé de différencier des sons. Ils ont découvert que le traitement de la parole (La parole, c'est du langage incarné. Autrement dit c'est l'acte d'un sujet. Si le langage renvoie à la notion de code, la parole renvoie à celle de corps. La parole est singulière et opère un acte de langage qui s'adresse à un...) était associé au cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) auditif gauche, et le traitement de la mélodie, au cortex auditif droit.

La parole et la musique exploitent différentes extrémités du continuum acoustique spectrotemporel

Ensuite, ils ont cherché à comprendre l'incidence de la dégradation de chaque dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si...) acoustique sur l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) cérébrale. Ils ont découvert que la dégradation de la dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce...) spectrale n'affectait que l'activité du cortex auditif droit, et seulement pendant le traitement de la mélodie, tandis que la dégradation de la dimension temporelle n'affectait que le cortex auditif gauche, et seulement pendant le traitement de la parole. Ainsi, la réponse différentielle dans chaque hémisphère dépend du type d'information acoustique perçu.

Des études antérieures sur les animaux ont montré que les neurones du cortex auditif réagissent à des combinaisons précises d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) spectrale et temporelle, particulièrement aux sons pertinents pour l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances organiques. On réserve...) dans son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à...) naturel, comme ceux associés à la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces)...). Pour l'humain, la parole et la musique sont des moyens de communication importants. Cette étude montre que toutes deux exploitent différentes extrémités du continuum acoustique spectrotemporel, et que la spécialisation hémisphérique pourrait permettre au système nerveux (Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, de l'encéphale, de la moelle épinière, etc. Il coordonne les mouvements...) d'en optimiser le traitement.

La clé du mystère de la spécialisation hémisphérique

"On sait depuis des décennies que les deux hémisphères réagissent différemment à la parole et à la musique, mais le fondement physiologique de cette différence restait un mystère, explique Philippe Albouy, auteur principal de l'étude. Nous avons montré qu'elle est liée à des paramètres acoustiques de base pertinents pour l'interprétation de la parole et de la musique. Ces résultats viennent enrichir les connaissances de base de l'organisation (Une organisation est) neurale."

Les résultats de l'étude ont été publiés le 28 février 2020 dans la revue Science. Philippe Albouy a reçu une bourse Banting, et Robert Zatorre, auteur en chef, a reçu des subventions des Instituts de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) en santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) du Canada et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) canadien de recherches avancées. Les enregistrements a capella ont été effectués avec l'aide de l'École de musique Schulich de McGill.
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