Nous assistons à des avancées majeures dans la technologie permettant de décoder les signaux cérébraux, d’interpréter l’activité neuronale pour révéler ce qui se passe dans l’esprit de quelqu’un, ce qu’il veut dire ou même – selon une nouvelle étude – la chanson à laquelle il écoute. Des chercheurs américains ont réussi à reconstruire une version “reconnaissable” d’une chanson de Pink Floyd en se basant sur les impulsions d’activité qui se déplacent à travers une partie spécifique du lobe temporal du cerveau chez des volontaires écoutant le tube Another Brick in the Wall Part 1.
Bien que la mélodie ait été initialement traitée pour être plus compatible avec les techniques de traitement audio du cerveau, le processus inverse est impressionnant en termes de fidélité. “Nous avons reconstruit la célèbre chanson de Pink Floyd, Another Brick in the Wall, à partir d’enregistrements corticaux humains directs, fournissant ainsi des informations sur les bases neuronales de la perception musicale et les futures applications de décodage cérébral”, déclare le neuroscientifique Ludovic Bellier de l’Université de Californie, Berkeley.
Bellier et ses collègues ont voulu étudier comment les schémas cérébraux peuvent correspondre à des éléments musicaux tels que la hauteur et l’harmonie. Ils ont découvert qu’une partie du complexe auditif du cerveau appelée gyrus temporal supérieur (STG) est liée au rythme. Il semble que cette zone en particulier soit importante en termes de perception et de compréhension de la musique.
Pour recueillir les données d’activité cérébrale nécessaires, l’équipe a recruté 29 personnes ayant déjà des électrodes cérébrales implantées pour les aider à gérer leur épilepsie. Au total, 2 668 électrodes ont été surveillées chez tous les participants pendant qu’ils écoutaient Pink Floyd. Toutes ces données ont ensuite été analysées à l’aide de l’apprentissage automatique, grâce à un modèle de décodage basé sur une régression. En termes simples, des algorithmes informatiques ont recherché des corrélations entre la musique jouée et ce qui se passait dans le cerveau.
Grâce à ce processus d’apprentissage, les chercheurs ont pu inverser le système et identifier Another Brick in the Wall en fonction de la manière dont le cerveau y réagissait. La piste reconstruite est un peu floue et déformée, mais il n’est pas difficile de reconnaître la chanson. Cela contribue aux efforts en cours pour mieux décoder les schémas cérébraux et améliorer les interfaces cerveau-machine.
Imaginez pouvoir restaurer la perception musicale pour les personnes atteintes de lésions cérébrales, par exemple, ou permettre à ceux qui ont perdu la capacité de parler de penser aux mots qu’ils veulent dire, ainsi qu’à la hauteur, au ton et au rythme des paroles également. “Par exemple, les découvertes sur la perception musicale pourraient contribuer au développement d’un décodeur auditif général incluant les éléments prosodiques de la parole, basé sur un nombre relativement restreint d’électrodes bien situées”, écrivent les chercheurs dans leur article publié.
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