Les neuroscientifiques ont décrypté une chanson de Pink Floyd en utilisant l'activité cérébrale des personnes.

Dans ce qui ressemble à quelque chose d'un film de science-fiction, les scientifiques ont arraché la célèbre chanson de Pink Floyd "Another Brick in the Wall" du cerveau des individus.

À l'aide d'électrodes, de modèles informatiques et de scanners cérébraux, les chercheurs ont déjà pu décoder et reconstruire des mots individuels et des pensées entières à partir de l'activité cérébrale des gens.

La nouvelle étude, publiée le 15 août dans PLOS Biology, ajoute de la musique au mélange, montrant que les chansons peuvent également être décodées à partir de l'activité cérébrale et révélant comment différentes zones du cerveau captent un éventail d'éléments acoustiques. La découverte pourrait éventuellement aider à améliorer les dispositifs qui permettent la communication des personnes atteintes de paralysie ou d'autres conditions qui limitent la capacité de parler.

Les gens ont écouté la chanson "Another Brick in the Wall" de Pink Floyd tout en surveillant leur activité cérébrale. En utilisant ces données et un modèle informatique, les chercheurs ont pu reconstruire des sons qui ressemblent à la chanson.

Pour décoder la chanson, le neuroscientifique Ludovic Bellier de l'Université de Californie à Berkeley et ses collègues ont analysé l'activité cérébrale enregistrée par des électrodes implantées dans le cerveau de 29 personnes atteintes d'épilepsie. Alors qu'ils étaient à l'hôpital sous surveillance pour le trouble, les individus ont écouté la chanson rock de 1979.

Les cellules nerveuses des gens, en particulier celles des zones auditives, ont réagi en entendant la chanson, et les électrodes ont détecté non seulement les signaux neuronaux associés aux mots, mais aussi le rythme, l'harmonie et d'autres aspects musicaux, a découvert l'équipe. Avec ces informations, les chercheurs ont développé un modèle informatique pour reconstruire les sons à partir des données d'activité cérébrale et ont découvert qu'ils pouvaient produire des sons qui ressemblent à la chanson.

«C'est un véritable tour de force», explique Robert Zatorre, neuroscientifique à l'Université McGill de Montréal qui n'a pas participé à l'étude. "Parce que vous enregistrez l'activité des neurones directement à partir du cerveau, vous obtenez des informations très directes sur les schémas d'activité exacts."

L'étude met en évidence les parties du cerveau qui réagissent aux différents éléments de la musique. Par exemple, l'activité dans une zone du gyrus temporal supérieur, ou STG, située au milieu inférieur de chaque côté du cerveau, s'est intensifiée au début de sons spécifiques, comme lorsqu'une note de guitare a joué. Une autre zone au sein du STG a augmenté et maintenu son activité lorsque des voix ont été utilisées.

Le STG du côté droit du cerveau, mais pas du côté gauche, semblait être crucial dans le décodage de la musique. Lorsque les chercheurs ont supprimé les informations de cette zone du cerveau dans le modèle informatique, cela a diminué la précision de la reconstruction de la chanson.

"La musique est au cœur de l'expérience humaine", déclare Bellier, qui joue des instruments depuis l'âge de 6 ans. "Comprendre comment le cerveau traite la musique peut vraiment nous renseigner sur la nature humaine. Vous pouvez aller dans un pays et ne pas comprendre la langue, mais être capable d'apprécier la musique.

Continuer à sonder la perception musicale risque d'être difficile car les zones cérébrales qui la traitent sont difficiles d'accès sans méthodes invasives. Et Zatorre s'interroge sur l'application plus large du modèle informatique, formé sur une seule chanson. "Est-ce que [cela] fonctionne sur d'autres types de sons, comme les aboiements d'un chien ou la sonnerie d'un téléphone ?" il demande.

Le but, dit Bellier, est de pouvoir éventuellement décoder et générer des sons naturels en plus de la musique. À plus court terme, l'incorporation des éléments les plus musicaux de la parole, y compris la hauteur et le timbre, dans des dispositifs cerveau-ordinateur pourrait aider les personnes atteintes de lésions cérébrales ou de paralysie ou d'autres conditions à mieux communiquer.

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