De la corde au neurone. L`influence de la musique sur notre cerveau

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RÉSUMÉ&.........................................................................................................................................................&3"

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BUT&................................................................................................................................................................&3"
INTRODUCTION&..............................................................................................................................................&4"
PREMIÈRE&PARTIE&:&LES&MÉCANISMES&DE&L’AUDITION&....................................................................................&5"
LE"SON".................................................................................................................................................................."5"
Les$ondes$........................................................................................................................................................$5"
Les$sons$purs$et$les$sons$composés$................................................................................................................$6"
Définition$de$la$musique$.................................................................................................................................$9"
TRANSDUCTION"AUDITIVE":"DU"SON"AU"CERVEAU"..........................................................................................................."9"
L’oreille$externe$............................................................................................................................................$10"
L’oreille$moyenne$.........................................................................................................................................$10"
L’oreille$interne$.............................................................................................................................................$11"
Des$cellules$ciliées$au$cortex$auditif$.............................................................................................................$13"
DEUXIÈME&PARTIE&:&L’INFLUENCE&&DE&LA&MUSIQUE&SUR&NOTRE&CERVEAU&....................................................&16"
DÉFINITION"D’UNE"ÉMOTION"..................................................................................................................................."16"
Selon$le$dictionnaire$.....................................................................................................................................$16"
Selon$la$théorie$behaviouriste$......................................................................................................................$16"
L’INDUCTION"DES"ÉMOTIONS"PAR"LA"MUSIQUE"............................................................................................................"17"
Position$des$behaviouristes$..........................................................................................................................$17"
Position$personnelle$.....................................................................................................................................$17"
BRECVEM$model$...........................................................................................................................................$18"
Emotions$perçues$par$mimétisme$ou$émotions$vécues$personnellement$?$.................................................$19"
LES"ÉMOTIONS"AU"NIVEAU"NEUROSCIENTIFIQUE"..........................................................................................................."20"
Les$méthodes$d’imagerie$en$bref$.................................................................................................................$20"
Les$zones$cérébrales$stimulées$lors$de$l’écoute$de$la$musique$.....................................................................$21"
Les$effets$physiologiques$..............................................................................................................................$23"
LA"MÉMOIRE"ET"LA"RECONNAISSANCE"MUSICALE".........................................................................................................."26"
La$mémorisation$linguistique$en$comparaison$avec$la$mémorisation$musicale$..........................................$27"
La$reconnaissance$musicale$et$la$représentation$mentale$...........................................................................$29"
Les$différents$types$de$mémoire$mis$en$jeu$lors$de$la$mémorisation$musicale$............................................$31"
LES"MUSICIENS"ET"LES"NON>MUSICIENS"......................................................................................................................"33"
La$plasticité$cérébrale$et$les$modifications$de$stimulation$...........................................................................$33"
Les$modifications$de$structure$.....................................................................................................................$33"
LA"PERCEPTION"DE"LA"MUSIQUE"CHEZ"LE"BÉBÉ".............................................................................................................."35"
LA"THÉRAPIE"MUSICALE"..........................................................................................................................................."36"
En$cas$de$maladie$d’Alzheimer$.....................................................................................................................$36"
En$cas$de$maladie$de$Parkinson$...................................................................................................................$37"
TROISIÈME&PARTIE&:&EXPÉRIENCE&SUR&LA&DIFFÉRENCE&DE&DÉVELOPPEMENT&DES&HÉMISPHÈRES&CHEZ&LES&
GAUCHERS&ET&LES&DROITIERS&ET&DIFFÉRENCE&DE&PERCEPTION&MUSICALE&.....................................................&38"
INTRODUCTION"ET"HYPOTHÈSE"................................................................................................................................."38"
EXPÉRIENCE".........................................................................................................................................................."38"
RÉSULTATS"..........................................................................................................................................................."39"
DISCUSSION"ET"VÉRIFICATION"DE"L’HYPOTHÈSE"............................................................................................................"39"
CONCLUSION"DE"L’EXPÉRIENCE"................................................................................................................................."39"
CONCLUSION&................................................................................................................................................&40"
REMERCIEMENTS&.........................................................................................................................................&41"
BIBLIOGRAPHIE&............................................................................................................................................&41"

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Ce travail de maturité traite de l’influence de la musique sur notre cerveau. Ce sujet
s’inscrit dans le champ de recherche des neurosciences et nous entraîne vers de multiples
domaines de connaissance : de la physique à la physiologie, de la chimie à la psychologie,
de la biologie à la physiologie, de l’histoire à la neurologie, par exemple.
La musique elle-même comporte tellement de dimensions particulières comme par
exemple culturelle, sociale, éducative, thérapeutique, commerciale, spirituelle, qu’en elle-
même la musique nous conduit à toutes les interrogations. Les questions principales
auxquelles nous essaierons de donner des éléments de réponse dans ce travail sont figurées
dans la rubrique ci-dessous du but de notre démarche.
Ce travail est constitué de 3 parties. Dans la première il s’agit de montrer comment une
onde produit un son et comment celui-ci est acheminé vers les profondeurs de notre
cerveau. Dans la deuxième partie, en reprenant des informations de diverses découvertes
scientifiques et quelques résultats d’études émanant surtout des neurosciences, nous
approcherons le thème de l’influence, de l’impact des signaux auditifs musicaux sur notre
cerveau. Enfin dans la troisième partie, une expérience pratique nous permettra de tester
une hypothèse sur la différence de perception d’une stimulation sonore entre droitiers et
gauchers.
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Ce travail a pour objectif de traiter les questions suivantes :
Comment la musique parvient-elle à notre cerveau ?
Qu’est-ce qu’une émotion ? La musique en provoque-t-elle vraiment chez l’être
humain ?
Quelles zones cérébrales sont-elles activées lors de l’écoute de la musique ?
Quelles sont les effets physiologiques produits par l’écoute d’un extrait musical ?
Comment le cerveau mémorise-t-il et reconnaît-il une musique ?
Existe-t-il des différences de développement cérébral entre musiciens et non-
musiciens ?
Quelles sont les vertus thérapeutiques de la musique ?
Comment le bébé perçoit-il les sons ?
Dans la partie pratique, l’objectif est de vérifier la notion de différence de perception
musicale chez les droitiers les gauchers, au moyen d’un test de stimulation auditive.
Au terme de ce travail nous aurons quelques réponses à ces questions, et évidemment
certaines données ne pourront que nous susciter de nouvelles questions !

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On considère que la musique est apparue il y a environ 40'000 ans, grâce à la création et
l’utilisation d’instruments rudimentaires tels que par exemple une flûte taillée dans un os
par un homme de Neandertal. La musique est inscrite dans chaque culture, déjà écoutée
par le fœtus, puis à tous les âges de la vie. La musique est une forme de création, de
représentation, tout en étant un moyen de communication. L’expérience musicale est
particulièrement riche puisqu’elle combine des informations sensorielles, mnésiques,
émotionnelles et motrices, qui produisent dans notre cerveau une symphonie neuronale
unique. La musique est un monde de sensibilité où émotions, expressions et sentiments se
côtoient d’une part, et d’autre part où la physique et la physiologie, voire la biochimie sont
impliquées. Cet art favorise la cohésion sociale, et représente, sur le plan économique, l’un
des marchés les plus développés, bien avant l’industrie pharmaceutique1, d’après ce que
décrivent de récentes statistiques. La musique, en tant que complexe de sons, nous
plongent dans un état psychologique et physiologique particuliers, qui va au-delà de la
simple réponse à des stimulations sonores de l’environnement. La musique a aussi des
vertus thérapeutiques puisqu’elle permet à certaines personnes atteintes de maladies
cérébrales de mobiliser des parties atteintes du cerveau, et de tenter de les régénérer, par
exemple en réactivant le système moteur grâce à une stimulation rythmique. Nous allons
voir que la musique peut même bouleverser la structure anatomique de notre cerveau du
fait de notre plasticité cérébrale. Toutes ces constatations nous mènent peut-être même à
nous demander si la musique a un impact direct sur l’évolution du cerveau humain ?
La musique est apparue et s’est développée durant les différentes périodes de l’humanité,
et fait partie de la vie quotidienne de presque tous les individus. Les styles de musiques
très diversifiés qui existent, retracent notamment le parcours historique de nos
populations.
Les sciences cognitives ou neurosciences tentent aujourd’hui d’expliquer l’influence de la
musique sur notre cerveau, afin de clarifier les raisons qui nous entraînent à continuer
aujourd’hui encore à écouter de la musique. Les neurosciences ont aussi pour but de
comprendre les mécanismes de l’induction d’une émotion spécifique grâce à l’audition de
la musique. L’influence de la musique sur le cerveau est un sujet traité récemment par de
multiples recherches qui ont abouti à des résultats impressionnants que nous découvrons
au cours de ce travail. Dans ce document je me référerai à des études me paraissant
déterminantes, et à des articles scientifiques sans toutefois les détailler trop en profondeur,
mais en regroupant les constats et hypothèses de multiples travaux à travers le domaine
neuroscientifique international de la recherche. Nous aurons quelques aperçus d’une
rencontre avec Madame Carolina Labbé, chercheuse spécialisée en neurosciences
cognitives, qui a marqué un temps fort dans la réalisation de ce travail.
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1"D’après l’essentiel, cerveau et psycho, le cerveau mélomane, 2010, page 22.

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La musique, dans sa composante matérielle, objectivable, c’est-à-dire en tant que complexe
de sons, nous incite à rechercher ce qu’est un son, lui-même généré par des ondes.
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Le son est produit par les ondes, c’est-à-dire par des variations de la pression de l’air. Une
onde est créée par une alternance de compressions et décompressions de l’air qui se
propage dans le temps (voir figure 1). Les ondes se propagent à une vitesse de 343 m/s dans
l’air, à température ambiante (vitesse du son). En fait presque tout ce qui se déplace dans
l’air peut produire un son. Les objets qui se déplacent dans l’espace, compriment l’air,
accroissant la densité des molécules dans l’air. Inversement, quand un objet se déplace, il
décompresse l’air, décroissant la densité des molécules dans un espace donné. Ces
altérations de l’état de compression de l’air, constituent les ondes, et sont schématisées par
une courbe oscillante.
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Fréquence!
La fréquence d’une onde est l’inverse de la période (T). Une période étant le nombre de
compressions et de phases de détente de l’air, formant des cycles, qui atteignent l’oreille en
une seconde. La fréquence est mesurée en Hertz (Hz). Le système auditif peut percevoir les
fréquences allant de 20 à 20'000 Hz. Une fréquence basse correspond à un son grave, et
une fréquence haute correspond à un son aigu.
Figure 1 : schéma de formation d’une onde