Écouter de la musique ou pratiquer un instrument améliorent les performances cognitives. Si la musique est appréciée par celui qui l'écoute, le bénéfice est plus grand.

Tous les sens s'éveillent

Martin à la guitare, Léa au micro répètent leurs morceaux, samedi soir, dans le garage de la maison familiale. Ils cassent un peu les oreilles de leurs parents, certes, mais c'est pour la bonne cause. Tout en se faisant plaisir, les deux jeunes gens affûtent... leur cerveau ! C'est en tout cas ce qu'ont démontré les neuroscientifiques après une petite décennie de recherche : la musique stimule les performances intellectuelles. Cette découverte a été amorcée par un article publié dans la revue britannique Nature en 1993, sous le titre "Music and task performances". Le court papier était signé par trois auteurs du Center for Neurobiology of Leaming and Memory de l'université de Californie-Irvine, Greg Shaw, Katherine Ky et Frances Rauscher qui ont réalisé l'expérience suivante. 36 étudiants, répartis en trois groupes, ont passé des tests standards de QI après avoir au préalable écouté pendant dix minutes une cassette de relaxation, la Sonate pour deux pianos en ré majeur K 448 de Mozart, ou le doux bruit du silence. Résultats : 110 points de QI au compteur pour le groupe "silence", 111 pour celui "relaxation" et... 119 pour le groupe "Mozart" ! Ecouter une musique joyeuse comme cette sonate enlevée induirait un état d'humeur et d'éveil optimal qui conduirait à de plus hauts niveaux de performances à des tests cognitifs. Meilleurs en tout cas que de rester dix minutes dans le calme absolu. "L'effet Mozart" était né.
Jusque dans les années 2000, l'expérience a été retentée par plusieurs équipes, en améliorant les protocoles de recherche, en élargissant le panel de sujets, et en comparant aussi les ouvres de Mozart à d'autres musiques avec plus ou moins de succès. En 2005 notamment, Glenn Schellenberg, du département de psychologie de l'université de Toronto (Canada), teste un large panel d'enfants âgés de 10 à 11 ans qui écoutent soit de la musique pop, soit du Mozart, ou bien discutent entre eux. Le chercheur observe alors que le score à un des deux tests cognitifs standards (un exercice de pliage de papier) est supérieur chez ceux qui écoutaient de la pop. "Cela montre que les bénéfices de l'écoute musicale sur les capacités cognitives sont plus à même d'apparaître quand la musique est appréciée par celui qui l'écoute", conclut Glenn Schellenberg. Confirmation de Séverine Samson, professeure de psychologie à l'université de Lille et neuro-psychologue à l'hôpital de la Pitié-Salpêtrière à Paris. "L'effet de la musique existe bien mais n'est pas spécifique à Mozart, même s'il est vrai que l'éveil provoqué par les ouvres du musicien autrichien est très fort, en raison du caractère dynamique de ses compositions. Mais on pourrait en réalité tout aussi bien parler de l'effet rap, l'effet Schumann ou que sais-je"...
Mieux, si l'écoute musicale passive a un bénéfice à court terme avéré, la pratique d'un instrument aurait, elle, une action puissante et durable. En 2004, Glenn Schellenberg, toujours lui, mène une nouvelle étude sur 144 enfants de 6 ans divisés en quatre groupes. Les enfants du premier suivent des cours de piano pendant trente-six semaines, ceux du deuxième des cours de chant, ceux du troisième des cours de théâtre, ceux du quatrième rien. Neuf mois plus tard, leurs capacités cognitives sont évaluées, ainsi que leur QI. Bilan : si tous les QI ont augmenté durant cette période - fait normal en période d'apprentissage intensif - ceux des groupes "musicaux" (piano ou voix) ont plus augmenté que les autres. En 2009, Joseph Pira et Camilo Ortiz, de l'université de Long Island (Etats-Unis), exposent à leur tour un groupe de 46 enfants de 6 ans à un programme d'apprentissage musical. Dix mois plus tard, les enfants du programme musical affichent des capacités de lecture supérieures à celles des 57 enfants du groupe témoin.
"Il y aurait donc des transferts de compétences entre capacités musicales et non musicales, résume Séverine Samson. La musique est un outil puissant qui modèle le cerveau enfavorisant des connexions dans différentes zones cérébrales à la fois. Nombre de travaux, dont ceux de Glenn Schellenberg, montrent qu'il y a beaucoup à gagner à apprendre la musique, conclut Isabelle Peretz, professeur de psychologie à l'université de Montréal, cofondatrice du Laboratoire international de recherche sur le cerveau, la musique et le son (Brams) et pionnière dans ce domaine (lire ci-dessous). Le bénéfice n'est pas énorme mais il est systématique. On peut dire que les musiciens sont meilleurs que les non-musiciens dans beaucoup d'activités non musicales. Mais attention, ce n'est pas un effet magique et direct. Ce bénéfice est probablement lié au fait que la pratique de la musique améliore des facultés telles que l'attention, la mémoire, la concentration, la discipline et la coordination de tâches motrices aussi. Un véritable entraînement sportif pour le cerveau, en somme !"

Le circuit de la récompense s'active

Le Stabat Mater de Vivaldi vous donne le bourdon, Satisfaction des Rolling Stones vous requinque pour la journée ? Normal... Gaieté, désespoir, sérénité, colère et toutes leurs nuances possibles sont autant d'émotions profondes que peuvent déclencher l'écoute ou la pratique de la musique. C'est pourquoi la plupart d'entre nous l'apprécient tant, pour sa forte capacité à provoquer un état émotionnel particulier. Ces émotions musicales sont-elles réellement vécues par l'individu ? Oui. Plusieurs études de mesures physiologiques ont révélé que les émotions musicales engendraient des modifications du rythme cardiaque, respiratoire ou encore de la conductance de la peau, voire de l'érection des poils, le fameux "frisson musical".
Le corps réagit, le cerveau aussi. L'imagerie cérébrale en témoigne. Des équipes, dont celles de Barbara Tillmann, du Laboratoire neurosciences sensorielles, comportement, cognition de l'université Lyon-I, ont établi qu'outre les aires auditives, la musique active des aires impliquées dans la mémoire, dans la synchronisation des mouvements (pour danser ou battre la mesure) ainsi que "le cerveau des émotions". En 2001 déjà, Robert Zatorre, de l'université McGill (Montréal), se fondait sur une étude par TEP (tomographie par émission de positons) pour révéler que les zones cérébrales les plus activées chez des auditeurs écoutant des musiques qu'ils aimaient faisaient partie du circuit de la récompense et de l'éveil. "Ces structures sont connues pour être actives en réponse à d'autres stimuli euphorisants, estime Robert Zatorre, comme le sexe, la nourriture ou les drogues". On sait également aujourd'hui que les fausses notes, elles, activent le gyrus parahipoccampique qui engendre un sentiment désagréable. Quant à une musique triste ou angoissante, elle sollicite en premier lieu l'amygdale, impliquée dans les phénomènes de peur. Sans cette petite structure cérébrale, la musique des films d'horreur laisserait le spectateur indifférent !
Ce qui nous touche dans une chanson ce sont les paroles, analysées par les aires dédiées au langage (aires de Broca et Wernicke) mais la partie instrumentale, seule, a tous les pouvoirs pour nous émouvoir. En 2005, l'équipe d'Emmanuel Bigand, du Laboratoire d'étude de l'apprentissage et du développement (LEAD) de l'université de Bourgogne à Dijon, a montré que cette réponse émotionnelle survenait 250 millisecondes seulement après le début de l'écoute. Soit aussi rapidement que le réflexe de recul devant un danger. En un clin d'oil, le cerveau repère les grandes caractéristiques d'un morceau. La tonalité (gammes), le mode (majeur ou mineur), le rythme, le tempo. Grosso modo, un air en mode majeur au tempo rapide suscite la gaieté, l'espoir... Alors que le même air en mode mineur et tempo lent provoquera tristesse ou mélancolie.
Dans un deuxième temps, le cerveau va écouter plus finement la structure du morceau et en tirer du plaisir ou non. Comment ? Même s'il n'a jamais fait de solfège de sa vie, tout individu est un expert en musique qui s'ignore. Depuis sa naissance, l'enfant acquiert, en écoutant berceuses, musique ambiante... , les paramètres de la musique de sa culture. L'enfant occidental enregistre ainsi les lois de hiérarchie entre les notes, les accords et les tonalités, qui régissent aussi bien la musique classique, le rock, le jazz, la pop ou autre... Par la suite, tout au long de sa vie, cette connaissance implicite engendrera des attentes. Si quelqu'un nous dit "Le zèbre a des... ", nous anticipons le mot "rayures". Eh bien en musique c'est pareil. Tel accord, telle note ou tonalité appelle tels autres, automatiquement. Sans en avoir conscience, l'auditeur anticipe sans cesse ce qui va suivre. "C'est ce qu'on appelle "l'attente musicale", explique Emmanuel Bigand. Cette attente provoque en nous une tension qui sera soulagée par la "résolution" qui provoque du plaisir". Tout l'art du compositeur est de jouer avec ces attentes. Si l'auditeur parvient à prévoir à tous les coups ce qui va suivre, il trouvera la musique ennuyeuse. Si au contraire, il est surpris en permanence par des violations harmoniques, il éprouvera une sensation désagréable, car son amygdale cérébrale (impliquée dans les phénomènes de stress et peur) s'active, c'est prouvé ! Le génie du musicien est donc de créer la surprise sans s'éloigner trop du schéma connu. Et surtout de savoir prolonger les attentes, retarder les résolutions, pour engendrer un maximum de plaisir. Lors d'une conférence au Collège de France, Emmanuel Bigand fait écouter à son auditoire un extrait d'une symphonie de Tchaïkovsky. On entend une montée en puissance des instruments, un plateau, suivi d'une explosion orchestrale, le coup de cymbale... " Tchaïkovsky retarde l'explosion, le moment attendu, de quelques secondes pour faire croître le suspense et le plaisir de la résolution", analyse le chercheur. Plus ces attentes, ces tensions se multiplient, s'enchâssent, plus forte sera l'expérience musicale, l'émotion liée à la résolution de ces tensions.

La mémoire est sollicitée et étendue

Des expériences ont prouvé que des personnes âgées atteintes de graves troubles de la mémoire sont capables de mémoriser des musiques et des paroles de chanson et ont mesuré l'impact des chants comme facteur de cohésion sociale (chez les Afars, peuple de la Corne de l'Afrique).
Quatre personnes âgées souffrant de graves troubles neurologiques - dont des démences de type Alzheimer - obtiennent le même score à des tests de mémoire de paroles et musiques que 90 seniors en bonne santé ! Voici le résultat surprenant qu'a publié en juillet dernier l'équipe de Lola Cuddy, du Music Cognition Lab de la Queen's University à Kingston (Canada). L'hypothèse d'une relative préservation des aptitudes musicales des patients Alzheimer - qui présentent des troubles de la mémoire et du langage - semble de plus en plus étayée par les observations sur le terrain. Plus près de nous, des ateliers de chants hebdomadaires ont été lancés dans la maison de retraite les Pervenches, près de Caen, par le docteur Odile Letortu associée à Hervé Platel du laboratoire Inserm Neuropsychologie cognitive et neuroanatomie fonctionnelle de la mémoire humaine. Les élèves ? Des patients Alzheimer atteints de troubles massifs de la mémoire. Au bout de huit semaines les malades sont capables de chanter la nouvelle chanson ! Une capacité qui va persister plusieurs mois, la musique étant mieux retenue que les paroles.
Cette expérience de terrain - et d'autres -, renforcée par des études de neuro-imagerie, lève un voile sur la structure de la mémoire musicale. Ainsi, selon Hervé Platel, même si les réseaux neuronaux du langage et ceux de la musique ont une certaine proximité, ils sont distincts et indépendants. Ce qui permet, même à des personnes ayant une grande difficulté à parler suite à une attaque cérébrale (aphasiques) de pousser la chansonnette. Les études montrent également que la cognition musicale est distribuée dans les deux hémisphères de manière diffuse - contrairement au langage - ce qui la rend, visiblement, beaucoup moins vulnérable.

Le besoin d'appartenance est comblé

La musique est-elle utile pour l'espèce humaine ? N'est-elle pas seulement un artefact comme le pensent certains chercheurs ? Selon Isabelle Peretz, il faut considérer le rôle de la musique à l'échelle de l'évolution humaine. "Pour toutes les civilisations elle a été essentielle. Elle est utilisée pour transmettre le savoir mais aussi pour assurer la cohésion sociale". Pour rassembler les foules, on n'a, en effet, encore pas trouvé mieux que la musique, que ce soit lors des rituels sociaux de célébrations, d'événements sportifs ou... de guerre. Une étude suédoise a montré en 2003 que le taux d'ocytocine, une hormone produite par le cerveau qui participe à conférer un sentiment de confiance, augmentait significativement chez des chanteurs et leurs professeurs de chant, après le cours de chant. En mars 2009, l'institut Max Planck (Allemagne) et l'université de Salzbourg (Autriche) apportent une autre donnée surprenante. Huit duos de guitaristes sont équipés d'électrodes qui enregistrent leur activité cérébrale tandis qu'ils jouent ensemble un court morceau de jazz, 60 fois de suite. Surprise, de répétition en répétition, les ondes cérébrales des deux musiciens se synchronisent ! "La musique répondrait à un besoin biologique d'appartenance. Pour préserver le groupe social, l'évolution aurait donc conservé dans le cerveau humain la capacité à ressentir des émotions avec la musique comme un moyen fédérateur".