En 1977 la NASA lance la sonde Voyager. Son objectif est de traverser l’espace, telle une bouteille à la mer, à la recherche d’une oreille curieuse. En plus de tout l’attirail du machin, collé à la sonde, un vinyle. Un vinyle en or, censé résister des milliards d’années, sur lequel sont gravé, presque à jamais, des extraits audio de sons de la terre, et quelques musiques, parmis lesquelles se trouve l’Allegro de la symphonie Numéro 5 de Beethoven, Johnny B good de Chuck Berry, ou encore le premier mouvement du concerto brandebourgeois numéro 2 de Johann Sebastian Bach De la musique envoyée dans les confins de l’univers dans l’espoir de tomber un jour entre les mains d’un alien mélomane.
Seulement voilà, en admettant qu’un jour une intelligence tombe dessus, qu’elle comprenne ce qu’il faut en faire. Qu’elle arrive à le décoder, à inventer si ça n’est pas déjà le cas, les platines vinyle et les enceintes, et qu’elle joue le disque… Et en admettant qu’elle ait des oreilles… Est-ce que E.T. pourrait être sensible à Bach ?
De la musique alien sur terre ?
Pour répondre à cette question, il faut garder les pieds sur terre et chercher à comprendre quels sont les effets de la musique sur notre cerveau à nous, simples humains. Nous pouvons généralement nous mettre d’accord sur le fait que Hello d’Adèle est une musique triste, que Happy de Pharrell Williams est une musique joyeuse, mais alors, qu’en est-il de la musique traditionnelle indonésienne ?
Il est difficile de l’apprécier à sa juste valeur. Les instruments, les rythmes et les notes utilisées sont loin de ce que la plupart de nos oreilles ont l’habitude d’écouter. Pourtant, à certains endroits du monde, d’autres personnes, elles, y sont sensibles, ressentent des émotions et comprennent cette musique.
Voici un premier décalage qui apparaît. Face à ce que l’on appelle “musique”, nous ne sommes pas tous égaux, et certains arrivent à percevoir de la musique là où d’autres n’en n’entendent pas. Et ce phénomène est difficile à appréhender, pour nous la musique c’est de la musique, c’est comme ça. Ne pas la percevoir est difficilement imaginable tant cela nous semble naturel. Et pourtant…
Pour bien comprendre, nous avons interrogé Guilhem, doctorant en laboratoire des systèmes perceptifs, à l’école normale sup à Paris, dont le travail repose sur la perception de la musique, sur ce qui se passe dans le cerveau.
Guilhem : Imaginons qu’on prend un cas simple où on fait écouter à quelqu’un une mélodie de piano avec une seule voix. Si on enregistre son cerveau pendant qu’il écoute et qu’on regarde l’activité cérébrale, on voit qu’il y a certaines zones qui sont activées, il y a les zones du cortex auditif, primaire et secondaire. Mais il y a aussi d’autres zones qui sont activées, dont le cortex préfrontal, qui est une zone liée à la planification, aux attentes et aux prédictions. Il y a aussi les zones motrices. Si tu demandes à des gens d’écouter ou d’imaginer des chants, et que tu enregistres leurs cordes vocales, tu vas avoir des mouvements subtils de cordes vocales, sans production de son, qui sont très similaires à s’ils avaient chanté ces mélodies. On retrouve également ça avec des pianistes professionnels à qui on montre une vidéo, donc là c’est avec le cortex visuel. On leur montre une vidéo de quelqu’un qui joue du piano, sans son. Lorsqu’ils regardent, leur cortex auditif s’active, comme s’ils avaient entendu ce que joue le pianiste. C’est-à-dire qu’il y a tout un lien entre plein d’air du cerveau.
Alors, en effet, notre cerveau réagit fortement à la musique, beaucoup de zones entrent en action, et interagissent entre elles, mais alors pourquoi on aime certains morceaux ? Pourquoi provoquent- ils du plaisir à l’écoute ? Et pourquoi d’autres morceaux, eux, ne provoquent rien, voire même sont assez désagréables à entendre ?
Guilhem : Ce que l’on peut faire également, c’est enregistrer l’activité électrique lorsque les gens écoutent de la musique, et là on peut regarder l’amplitude dans le temps. Autrement dit, si je te joue plein de notes de musique, je peux regarder ce qui se passe à chaque instant. A chaque fois qu’une note va être jouée, 200 ms après, tu vas avoir un gros pic d’activation dans le cortex auditif. Si tu regardes l’amplitude de ces pics, tu vois que pour chaque note les amplitudes ne sont pas les mêmes, cette amplitude est liée à une réponse à la prédiction. L’idée c’est que le cortex auditif va prédir ce qui va se passer à chaque instant, et il va le soustraire de ce qui se passe vraiment. Ça veut dire que si la prédiction est parfaite, ça va annuler un peu la réponse. Par contre si la prédiction est très mauvaise alors l’amplitude va être beaucoup plus grande. Le cerveau prédit à chaque instant la note de musique qui va arriver, et en comparant la prédiction avec ce qui s’est vraiment passé, il va y avoir une réponse qui va être de plus ou moins grande amplitude.
Lorsque l’on écoute de la musique, notre cerveau va donc, à chaque instant, essayer de prédire la suite, les notes qui viennent, et réagir en fonction du niveau d’exactitude de sa prédiction. Et ce phénomène n’est pas sans lien avec le plaisir que l’on ressent, ou non, face à certains morceaux.
Guilhem : C’est extrêmement lié au système de récompense dopaminergique. On sait que le plaisir que les auditeurs reportent en écoutant des musiques, des notes, est lié aussi à ce degré de prédiction. Si la note, l’accord, ou l’événement musical, était trop bien prédit c’est ennuyeux, du coup pas de dopamine, pas de plaisir. Si c’est trop mal prévu, alors ça devient du bruit parce que ça ne respecte aucune structure, alors ça ne produit pas de plaisir non plus. Ça veut dire que la façon dont tu prédis la musique affecte directement la façon dont tu apprécies la musique.
Voilà pourquoi on apprécie certaines musiques. Un système de prédiction, lié au système de récompense, se met en branle dans notre cerveau, et, en fonction de la qualité de cette prédiction, il va libérer plus ou moins de dopamine, et donc provoquer plus ou moins de plaisir. Mais du coup, sur quoi se basent ces prédictions ?
Guilhem : Le cerveau est en train de faire une prédiction sur la note d’après, mais cette prédiction est bien basée sur quelque chose. Elle est basée, dans les théorie plus générale, sur la connaissance de l’environnement. Dans le cas de la musique, c’est les structures musicales que l’auditeur aura écouté dans sa vie. On imagine bien que selon là où on a grandi, selon le milieu social, selon l’époque, ces structures ne sont pas les mêmes. Ce qui est intéressant, c’est que deux personnes qui auront écouté différentes musique pendant leur vie, ne vont pas faire les prédictions de la même manière, et donc ne vont pas ressentir les mêmes émotions en l’écoutant.
Voilà pourquoi on aime certaines musiques. Notre cerveau, basé sur son environnement, construit une banque musicale, qui va lui permettre d’aimer et d’anticiper la musique, appréciant tout particulièrement être un peu bousculé, entendre des choses nouvelles, mais pas trop, juste légèrement différentes.
Une musique pour les rassembler tous ?
Si notre cerveau se base sur son environnement pour apprécier la musique, n’existerait-il pas un tronc commun pour tout le monde ? Est-ce qu’il y aurait des mécanismes de prédictions qui seraient pré-câblés dans le cerveau, et qui correspondraient à tous les humains de la terre ?
Guilhem : On ne sait pas vraiment. Mais à priori pas trop. Il y a une étude qui a montré quelque chose d’intéressant. Tu prends des enfants et tu leur fait écouter soit de la musique occidentale avec des mesures symétriques, soit de la musique orientale avec des mesures asymétriques…
Pour bien comprendre cette expérience, il est nécessaire de faire un petit cours de solfège. Dans la musique occidentale, que l’on a l’habitude d’entendre, les mesures sont très souvent découpées en 4 temps, c’est-à-dire 1 2 3 4, 1 2 3 4, ce qu’on va appeler ici des mesures symétriques. Nos voisins orientaux eux, en revanche, ont l’oreille habituée à des mesures à 5 temps, ou même à 7 temps, ce que l’on appelle aussi des mesures irrégulières ou asymétriques. Pour des oreilles non habituées, le rythme de ce type de musique sera plus difficile à appréhender, à comprendre, en tous cas intuitivement.
Guilhem : Les expérimentateurs faisaient venir les enfants, ils jouaient ces rythmes, et de temps en temps ils cassaient la structure du rythme pour que la mesure ne fasse pas le même nombre de temps. Ensuite les enfants rentraient chez eux, et ils leur faisaient écouter des musiques orientales asymétriques. Plus tard ils revenaient et ils refaisaient l’expérience. Si on prend un enfant de plus de 6 mois, ces enfants-là vont notifier les modifications dans les rythmes symétriques donc occidentaux, mais pas sur les rythmes orientaux. Après avoir écouté la musique orientale, ils arrivent à faire la différence dans les deux conditions selon si le rythme a été modifié ou pas. Par contre, avant 6 mois, il n’y a aucune différence qu’ils arrivent à détecter ni dans rythmes occidentaux, ni orientaux.
Ça veut dire qu’il y a, à priori, un mécanisme de plasticité dans le cerveau qui commence à construire la culture musicale et la prédiction après six mois. Ça veut dire qu’avant six mois, le cerveau est culturellement vierge.
Voilà qui semble assez contre-intuitif, la musique ne serait pas câblée dans le cerveau à la livraison. Pourtant, au travers des civilisations, beaucoup de points communs musicaux apparaissent dans les différentes cultures. Alors si notre caboche n’en est peut-être pas à la source, ce sont les lois de la physique elle-même qui semblent pouvoir expliquer ça.
Guilhem : Il se trouve que la musique de Bach, comme presque toutes les musiques, repose au fondement sur certains mécanismes physiques. Un exemple très simple c’est c’est la corde vibrante. En acoustique, c’est l’idée que si tu prends une corde, et que tu la fais vibrer, elle va raisonner à une certaine fréquence, et les modes de vibration de cette corde vont générer des fréquences qui suivent une série harmonique. Il va y avoir la fondamentale, puis ensuite des vibrations deux, trois, quatre fois plus grandes… Et ça, en terme de son, c’est quelque chose que l’oreille humaine détecte. Elle va diviser le son en plusieurs fréquences et il se trouve qu’à chaque fois qu’il y a une corde vibrante, ça va être la même structure. Et il se trouve que la façon dont on construit les accords, les gammes, repose la dessus. Sur le fait qu’on a fait de la musique avec des cordes vibrantes.
Alors, si l’on en doutait, une chose semble sûre : la musique serait une construction de notre cerveau, éduqué, basé sur son environnement et son éducation. Bien que, par essence, elle soit présente dans la nature, la musique seule n’existe pas si elle n’a pas un cerveau pour la décoder. Et comme toute construction cérébrale, certains troubles peuvent être intéressants à étudier pour mieux les appréhender.
C’est le cas de l’Amusie, un trouble neurologique, en général provoqué par une lésion dans le cerveau, mais pouvant aussi être congénital, qui provoque quelque chose de curieux. Les personnes qui en sont atteintes n’entendent pas la musique. Enfin, ils l’entendent, ils entendent des sons, ils sont capables de décrypter les paroles tel un poème récité, mais pour eux il n’y a pas de musique, l’air musicale n’est pas reconnaissable. Alors oui, c’est un peu perturbant d’essayer d’imaginer ne pas entendre la musique. Mais comme on l’a vu, nous-même, adeptes de musiques populaires, pouvons subir ce décalage, et ne pas être sensible, voir même, ne pas entendre certains types de musique, là où d’autres y arrivent.
Une chose est sûre, le cerveau agit comme un petit convertisseur de bruit en musique, dont le travail principal est d’apprendre à l’apprécier plus qu’à la comprendre.
Mais il demande à être éduqué et musclé pour que nous puissions entendre un spectre plus large de compositions. Mais alors qu’en est-il d’E.T. ? Pourrait-il être sensible à Bach ?
Guilhem : C’est compliqué parce qu’on a pas beaucoup d’informations sur E.T. Supposons qu’il ait des oreilles construites de la même façon que nous, c’est-à-dire qui mesurent les fréquences dans le spectre auditif d’un humain entre 20 et 20kHz. Si E.T. est sur un planète qui respecte les mêmes lois de la physique, et qu’il y a des cordes vibrantes… C’est possible qu’il aime bien, que ça lui fasse un truc. C’est tout à fait probable.
Ça peut aussi ne pas l’être…
En résumé, si E.T. a un jour décidé de tendre une corde, peut-être qu’il saurait décoder la musique de Bach, Beethoven ou de Louis Armstrong. Sinon, ce vinyle lui servirait plutôt de frisbee. Et peut-être que du point de vue de l’alien mélomane, nous ne serions que des bruitistes de l’espace.
Pour aller plus loin, les sources :
Sur l’expériences des rythmes sur des enfants :
https://www.pnas.org/content/102/35/12639
https://www.researchgate.net/publication/7391486_Trehub_S_E_Hannon_E_E_Infant_music_perception_domain-general_or_domain-specific_mechanisms_Cognition_100_73-99
Sur l’activité électrique et le système de prédiction :
https://elifesciences.org/articles/51784
https://www.jneurosci.org/content/41/35/7435
Sur la prédiction et le plaisir :
https://www.jneurosci.org/content/39/47/9397
https://www.pnas.org/content/110/Supplement_2/10430
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627305004678?via=ihub
https://www.nature.com/articles/nn.2726
Sur les travaux de Guilhem Marion :
https://guimarion.github.io/publications.html
https://youtu.be/D95v9vSUG20
Sur Voyager :
https://www.youtube.com/watch?v=3LoWEncvTLQ
https://www.youtube.com/watch?v=C1UBg4TPqX4
https://www.youtube.com/watch?v=US_byEAbXP0
https://www.youtube.com/watch?v=SmIPMhKyiY0
Le vinyle des sondes Voyager :
https://voyager.jpl.nasa.gov/golden-record/making-of-the-golden-record/
https://www.youtube.com/watch?v=cEzcFXRKHUw
La musique traditionnelle indonésienne :
https://www.youtube.com/watch?v=UEWCCSuHsuQ
L’exemple de l’évolution vers le rock :
https://www.youtube.com/watch?v=BCHayA2s_AU
https://www.youtube.com/watch?v=sDsoA7WZRQU https://www.youtube.com/watch?v=_PVjcIO4MT4
Quelques exemples de morceaux au rythme asymétrique :
https://www.youtube.com/watch?v=ayT-4nQ_dTM
Sur l’Amusie
https://www.universalis.fr/encyclopedie/amusie/
https://www.medecinesciences.org/en/articles/medsci/full_html/2002/07/medsci2002188-9p806/medsci2002188-9p806.html
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https://theconversation.com/podcast-pas-tous-egaux-face-au-frisson-musical-125582
https://www.franceculture.fr/musique/musique-et-cerveau-sans-la-memoire-vous-ne-seriez-pas-melomane
