On savait déjà que le langage est principalement traité par l'hémisphère gauche du cerveau et la musique par l'hémisphère droit. Comment expliquer cette spécialisation des hémisphères ? Selon des chercheurs, nos circuits neuronaux gauches et droits sont affectés au décodage d'informations différentes.

Le cerveau ne mobilise pas ses hémisphères de façon identique: à gauche le langage, à droite la musique
Le cerveau ne mobilise pas ses hémisphères de façon identique: à gauche le langage, à droite la musique © AFP / SKX / Science Phot / Sébastien KAULITZKI

Qu'il s'agisse de reconnaître une mélodie ou de comprendre une simple phrase orale, le cerveau ne mobilise pas ses hémisphères de façon identique. Pour faire simple, à gauche le langage, à droite la musique. En fait, à l'écoute d'une phrase chantée ou parlée, les deux hémisphères sont sollicités mais des études en imagerie cérébrale ont montré une spécialisation des cortex auditifs. 

Pourquoi cette asymétrie ? C'est la question que s'est posée une équipe de recherche codirigée par Benjamin Morillon de l'Institut de neurosciences des systèmes (INSERM et Aix-Marseille Université) et l'Institut-Hôpital neurologique de Montréal (Université McGill au Canada). Pour tenter de trouver une réponse, elle a enrôlé 49 participants qui ont tendu leurs oreilles attentives à des extraits sonores.  

Ces extraits, spécialement enregistrés par les chercheurs, étaient composés de dix airs mélodiques chantés par une soprano mais en faisant varier 10 fois les paroles. Ces 100 combinaisons, entendues par paires par les participants, ont ensuite été déformées via des algorithmes. 

Une phrase musicale pour l'oreille, c'est un mélange complexe de notes, de vibrations de l'air qui arrivent à des vitesses différentes sur la cochlée. Les vibrations lentes donnent des sons plutôt graves et les vibrations rapides des sons aigus. Fréquence et rythme sont donc deux dimensions : spectrale et temporelle. Ce sont elles que les chercheurs ont fait varier. 

L'expérience a été menée en français et en anglais pour vérifier que la langue n'avait pas d'incidence. Pendant l'écoute, l'activité cérébrale des participants était enregistrée par IRM fonctionnelle.

Parler "yaourt" ou "Dark Vador"

Au terme des écoutes, il s'avère que lorsque la phrase musicale est déformée dans sa dimension temporelle, un peu comme si la personne n'articulait plus et parlait façon "yaourt", celui qui l'écoute est capable de reconnaître la mélodie mais pas les paroles. Et l'imagerie cérébrale montre à ce moment là que seule l'activité du cortex auditif gauche est affectée. À l'inverse, si c'est la dimension spectrale qui est déformée, les aigus et graves disparaissent pour donner une voix "Dark Vador". Dans ce cas, c'est la mélodie qui devient difficile à distinguer et le cortex droit ne parvient plus à traiter l'information pertinente pour reconnaître l'extrait. 

Pour Benjamin Morillon, "ces résultats montrent que chaque hémisphère est optimisé pour traiter des indices acoustiques complémentaires". Si l’étude confirme qu'à gauche, notre cerveau traite le langage et à droite la musique, "c'est la première fois qu'une expérience intègre dans sa preuve le lien entre deux vecteurs de la communication essentiels pour l'humain (langage et musique), la dimension acoustique et l'activité cérébrale" ajoute t-il.  

Vers une cartographie des pathologies du langage ?

Ces travaux parus aujourd'hui dans la prestigieuse revue Science, pourraient s'avérer utiles pour établir une cartographie du langage chez les patients atteints d'épilepsie et chez qui on doit implanter des électrodes en raison de leur résistance aux traitements pharmacologiques. Les chirurgiens gagneraient en précision. Ou pour évaluer les lésions suite à un AVC. Reste qu'à ce jour, les scientifiques ne disposent pas des images dynamiques des circuits neuronaux impliqués dans ces processus. Obtenir le "film de l'action" est l'étape suivante. Il faudrait pour cela utiliser la magnéto encéphalographie.

Cette spécialisation des hémisphères est-elle déjà présente à la naissance ou se met-elle en place progressivement chez l'enfant ? Est-elle un résultat de l'évolution ? La retrouve t-on chez d'autres espèces animales comme le singe par exemple ? Autant de questions auxquelles les chercheurs n'ont pas encore de réponse. 

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