Selon une nouvelle étude nordique menée en Finlande (Université de Jyväskylä et AMI Center) et au Danemark (Aarhus University), la façon dont votre cerveau réagit à l’écoute de la musique peut révéler si vous avez reçu une formation musicale.
En appliquant des méthodes d’analyse musicale computationnelle et d’apprentissage automatique sur des données d’imagerie cérébrale collectées lors de l’écoute musicale, les chercheurs ont pu prédire avec une précision significative si les auditeurs étaient musiciens ou non.
Ces résultats soulignent l’impact frappant de l’entraînement musical sur nos réponses neuronales à la musique à mesure que les cerveaux des non musiciens discernent les cerveaux des musiciens en dépit d’autres facteurs indépendants tels que la préférence musicale et la familiarité.
La recherche a également révélé que les zones cérébrales qui prédisent le mieux la musicalité existent principalement dans les zones frontales et temporales de l’hémisphère droit du cerveau. Ces résultats sont conformes aux travaux antérieurs sur la façon dont le cerveau traite certaines caractéristiques acoustiques de la musique ainsi que l’intonation dans la parole. Les résultats sont publiés le 15 janvier 2018 dans la revue Scientific Reports.
Ce que dit votre cerveau de votre pratique musicale
L’étude a utilisé des données sur le cerveau provenant d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Les données ont été recueillies auprès de 18 musiciens et 18 non-musiciens tout en écoutant attentivement la musique de différents genres. Des algorithmes de calcul ont été appliqués pour extraire des caractéristiques musicales de la musique présentée.
Au lieu de s’appuyer sur des représentations statiques de l’activité cérébrale, les chercheurs ont modélisé la façon dont la musique est traitée dans le cerveau au fil du temps, et selon eux la prise en compte de la dynamique temporelle a remarquablement amélioré les résultats.
Comme dernière étape de la modélisation, les chercheurs ont utilisé l’apprentissage automatique pour former un modèle qui prédit la musicalité à partir d’une combinaison de régions du cerveau.
Prédire la musicalité des auditeurs
Le modèle d’apprentissage automatique a été capable de prédire la musicalité des auditeurs avec une précision de 77%, un résultat qui est à la hauteur des études similaires sur la classification des participants avec, par exemple, des populations cliniques de patients cérébro-lésés.
Les domaines où le traitement de la musique prédisait le mieux la musique résidaient principalement dans l’hémisphère droit et comprenaient des domaines précédemment associés à l’engagement et à l’attention, au traitement des conventions musicales et au traitement des caractéristiques sonores liées à la musique (par exemple la hauteur et la tonalité). Ces zones peuvent être considérées comme des structures de base dans le traitement de la musique qui sont les plus touchées par une formation musicale intensive et continue. Dans ces domaines, le traitement des caractéristiques de haut niveau (telles que la tonalité et le pouls) était le meilleur prédicteur de la musicalité, suggérant que l’entraînement musical affecte particulièrement le traitement de ces aspects de la musique.
Enfin, la nouveauté de cette approche est l’intégration de l’extraction de caractéristiques acoustiques computationnelles à des mesures de neuroimagerie fonctionnelle, obtenues dans un environnement d’écoute musicale réaliste et prenant en compte la dynamique du traitement neuronal qui décodent les informations des participants sur l’activité cérébrale dans des conditions réalistes.
© Jimmy Braun – Février 2018
Sources
- “Decoding Musical Training from Dynamic Processing of Musical Features in the Brain“, Scientific REPORTS, (2018) 8:708, DOI:10.1038/s41598-018-19177-5, https://www.nature.com/articles/s41598-018-19177-5
- Petri Toiviainen, PhD, Professor of Music, http://users.jyu.fi/~ptoiviai/