Les nouveau-nés ont le sens du rythme avant même de parler (Bach le prouve)

La musique est l’une des expériences les plus universelles de l’humanité, mais d’où vient-elle réellement ? Est-ce quelque chose que nous apprenons en vivant ou une compétence que nous portons avec nous dès la naissance ? Une nouvelle étude de l’Institut italien de technologie, publiée dans PLOS Biology, tente de répondre à cette question, qui suggère une réponse surprenante : les nouveau-nés sont déjà capables de percevoir et d’anticiper le rythme musical, tandis que la mélodie semble nécessiter de l’expérience et un apprentissage. En d’autres termes, nous venons au monde déjà « à l’écoute » du temps, mais pas encore de la musique telle que nous la comprenons en tant qu’adultes. L’étude a été menée par la chercheuse Roberta Bianco, aujourd’hui professeure associée à l’Université de Pise et chercheuse affiliée à l’IIT, et coordonnée par Giacomo Novembre, chercheur principal de l’unité de recherche en neurosciences de la perception et de l’action du Centre de nano- et neurosciences de la vie de l’IIT à Rome. L’étude est née de projets de recherche financés par le Conseil européen de la recherche à Giacomo Novembre et par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie à Roberta Bianco.

Une machine qui anticipe l’avenir

«Le cerveau humain peut être considéré comme une sorte de machine qui anticipe l’avenir – disent-ils Corriere della Sera, Blanc et novembre – . Il collecte continuellement des informations sur l’environnement qui nous entoure et les utilise pour faire des prédictions sur ce qui est sur le point de se produire. Cette capacité est fondamentale pour la survie, mais elle joue également un rôle central dans la musique. En effet, écouter de la musique, c’est s’attendre à quelque chose – une note, un accent, un changement – ​​et, parfois, être agréablement surpris. La beauté de la musique naît justement de cet équilibre subtil entre ce que l’on attend et ce qui nous surprend, tant dans la mélodie (quelle note viendra ensuite) que dans le rythme (quand elle arrivera). »

L’expérience avec Bach

L’étude a porté sur 49 nouveau-nés âgés de quelques jours seulement, à qui on a fait écouter des pièces pour piano de Johann Sebastian Bach pendant leur sommeil, grâce à la collaboration avec le Centre de recherche en sciences naturelles et l’hôpital Szent Imre de Budapest, en Hongrie. Les morceaux musicaux comprenaient 10 mélodies originales et quatre versions remixées, avec des mélodies et des rythmes modifiés dans leur ordre. Pendant l’écoute, l’activité cérébrale des enfants a été enregistrée par électroencéphalographie (EEG), une technique non invasive qui permet de détecter les réponses neuronales même chez des sujets aussi jeunes. Lorsque le cerveau montre des signaux de « surprise », cela signifie qu’il anticipait un certain développement temporel de la musique et que cette attente n’a pas été satisfaite.
Pourquoi Bach ? «Nous avons choisi Bach car il incarne particulièrement clairement les règles rythmiques et mélodiques sur lesquelles repose une grande partie de la musique occidentale. Il est souvent appelé le « père » de la musique occidentale et, pour cette raison, cela semblait être un point de départ idéal. De plus, des études antérieures avaient déjà utilisé ces mêmes pièces avec des adultes et même avec des espèces non humaines, en employant des techniques non invasives. Cela nous a permis d’effectuer des comparaisons plus contrôlées, à la fois entre différents âges chez l’homme et entre différentes espèces », répondent les auteurs de l’étude.

Petits cerveaux, grandes prédictions

Les résultats sont clairs : lorsque le rythme changeait de manière inattendue, le cerveau des nouveau-nés réagissait. Cependant, lorsque c’est la mélodie qui a changé, rien de significatif ne s’est produit. Cela indique que la capacité à construire des attentes rythmiques est déjà présente à la naissance, tandis que la capacité mélodique émerge plus tard. Un fait qui renforce l’idée selon laquelle le rythme et la mélodie reposent sur des mécanismes neuronaux distincts. Selon les chercheurs, le rythme pourrait être lié à des fonctions cérébrales plus anciennes, liées au mouvement, à la coordination et à la prédiction temporelle des événements.
«Les données montrent que tous les nouveau-nés qui ont participé à l’étude sont capables de générer des prédictions, notamment rythmiques – soulignent les auteurs -. Cependant, l’intensité de ces prédictions varie d’un nouveau-né à l’autre, comme chez l’adulte. Notre étude, ainsi que d’autres travaux sur ce sujet, suggèrent que la capacité à coder le rythme et à générer des attentes temporelles est déjà bien structurée à la naissance. Le thème de l’universalité pose également la question des différences entre les cultures. Compte tenu de l’exposition musicale limitée des nourrissons avant le test, nous pensons que ce facteur n’est pas déterminant dans nos résultats. Or, on sait que le fœtus est capable de percevoir les sons provenant de l’intérieur de l’utérus dès le troisième trimestre de la gestation. Il devient alors intéressant de se demander si, et de quelle manière, ce qui est entendu dans l’utérus peut influencer ce qui est perçu ou anticipé après la naissance. Certaines études préliminaires suggèrent l’existence d’une forme très basique de mémoire de ce qui a été entendu avant la naissance, mais d’autres études seront nécessaires pour mieux comprendre cet aspect fascinant. »

Un savoir-faire ancien et partagé

Ce n’est pas la première fois que ce rythme montre des racines profondes. Des études antérieures ont déjà observé des réponses similaires chez des primates non humains, suggérant une origine évolutive commune. De plus, des recherches publiées sur Actes de l’Académie nationale des sciences ont montré que déjà pendant la gestation, vers la 35e semaine, les fœtus réagissent aux stimuli musicaux avec des variations du rythme cardiaque. Une célèbre étude d’István Winkler et ses collègues (2009) a démontré que les nouveau-nés peuvent détecter des irrégularités rythmiques, renforçant ainsi l’idée selon laquelle le cerveau humain est né prédisposé à organiser le temps.

Écouter de la musique pendant la grossesse peut-il aider ?

L’exposition à la musique pendant la grossesse peut-elle influencer le développement du rythme et de la mélodie après la naissance ? «Tester cette hypothèse nécessiterait une expérience contrôlée dans laquelle l’exposition prénatale serait systématiquement évaluée. Notre étude n’a pas abordé directement cet aspect. Cependant, nos analyses suggèrent que ce n’est pas la principale explication. Lorsque nous avons comparé des modèles informatiques d’attentes musicales supposant une exposition préalable à la musique avec des modèles qui ne le faisaient pas, les résultats étaient essentiellement identiques. En d’autres termes, l’explication la plus parcimonieuse est que les attentes rythmiques reposent sur un apprentissage statistique rapide à partir des chansons entendues. Ceci est également cohérent avec les études sur le langage artificiel, qui montrent comment les nourrissons apprennent rapidement les relations statistiques entre les sons. »

Comprendre les bases biologiques de la musicalité

Qu’est-ce qui change, après cette étude, dans notre façon de penser la musique en tant que capacité humaine ? «Nous ne devrions pas considérer la musique uniquement comme un produit de notre culture. Nous devons également la considérer comme une conséquence de la musicalité humaine, c’est-à-dire le résultat d’un ensemble de capacités cognitives et biologiques qui permettent aux êtres humains de percevoir et d’apprécier la musique de manière intuitive, même sans formation musicale spécifique – disent Bianco et Novembre -. Les études anthropologiques montrent que toutes les cultures du monde ont développé leurs propres formes de musique. L’archéologie nous apprend également qu’il y a déjà environ 35 000 ans Homo sapiens il fabriquait des instruments de musique. Qu’est-ce qui, sinon une base biologique partagée, peut expliquer cette extraordinaire ubiquité de la musique ? La capacité innée à anticiper le rythme d’une mélodie nous offre une clé importante pour comprendre les bases biologiques de la musicalité humaine. »