Comment la musique agit-elle sur le cerveau ?

Deux pianos, une sonate de Mozart, une tâche de raisonnement : en 1993, la revue Nature publie une courte étude qui va faire le tour du monde. Trente ans plus tard, la réponse à la question est plus simple et plus intéressante que la légende. La musique agit sur le cerveau par plusieurs réseaux à la fois : l'audition, bien sûr, mais aussi le mouvement, la mémoire et le circuit de la récompense. La pratique d'un instrument, elle, modifie peu à peu la structure de certaines zones. Ce qu'aucune étude solide ne montre, en revanche, c'est qu'écouter Mozart, ou même apprendre le piano, rende nettement plus intelligent.

Que se passe-t-il dans le cerveau quand on écoute de la musique ?

Le son entre par l'oreille et arrive au cortex auditif, dans le lobe temporal, qui analyse la hauteur, le timbre, le rythme. La différence avec une conversation tient à tout ce qui s'allume ensuite. Une mélodie ne reste jamais dans un seul coin du cerveau : elle circule entre des régions qui servent aussi au langage, aux souvenirs et au geste.

Le geste, justement. En 2007, Jessica Grahn et Matthew Brett ont fait écouter des rythmes à des volontaires dans un appareil d'IRM fonctionnelle, une technique qui suit l'activité des régions du cerveau. Leur article, paru dans le Journal of Cognitive Neuroscience, montre que les rythmes à pulsation régulière activent davantage les noyaux gris centraux et l'aire motrice supplémentaire, deux régions du mouvement, alors que les participants restent immobiles. Écouter un rythme, pour le cerveau, c'est déjà un peu se préparer à bouger.

Vient ensuite le plaisir. Une étude de Valorie Salimpoor, Robert Zatorre et leurs collègues, publiée en 2011 dans Nature Neuroscience, a mesuré une libération de dopamine, un messager chimique de la récompense, chez des auditeurs qui écoutaient leurs morceaux préférés, et cela dès l'attente du passage aimé. Ces travaux sont détaillés dans notre article sur la façon dont la musique influence nos émotions ; retenons ici une idée. Le plaisir musical passe par le circuit de la récompense, et c'est en partie pour cela qu'on revient aux mêmes morceaux.

La mémoire, enfin, garde la trace de tout cela. Une chanson connue depuis longtemps laisse des traces si dispersées qu'elle résiste mieux que bien d'autres souvenirs, y compris dans la maladie d'Alzheimer : c'est le sujet de notre article sur la chanson et la mémoire.

Pourquoi le cerveau d'un musicien n'est-il pas tout à fait le même ?

Jouer d'un instrument demande de tout faire à la fois : se souvenir de la suite, commander les doigts, écouter le résultat et le corriger. Le cerveau répond à cet exercice répété comme il répond à tout apprentissage long. Il se réorganise. Les chercheurs parlent de plasticité cérébrale : la capacité du cerveau à modifier ses connexions, et même le volume de certaines régions, sous l'effet de l'expérience.

En 2003, Christian Gaser et Gottfried Schlaug ont comparé, dans le Journal of Neuroscience, trois groupes d'hommes de 18 à 40 ans : vingt claviéristes professionnels, vingt musiciens amateurs et quarante non-musiciens. Ils ont trouvé des différences de volume de matière grise dans des régions motrices, auditives et visuo-spatiales, qui suivaient le niveau de pratique. Les auteurs restaient prudents : une partie de ces écarts pouvait venir d'une prédisposition, et seule une étude dans la durée permettrait de trancher.

Cette étude dans la durée est venue en 2009, toujours dans le Journal of Neuroscience. Krista Hyde, Gottfried Schlaug et leurs collègues ont suivi des enfants d'environ six ans sans formation musicale : quinze ont pris une demi-heure de cours de clavier par semaine pendant une quinzaine de mois, seize ont seulement suivi la musique à l'école. Au bout de cette période, les IRM montraient chez les premiers des changements dans des régions motrices et auditives, liés à leurs progrès aux tests de doigté, de mélodie et de rythme. Sur les tâches non musicales, aucune différence nette entre les groupes.

Le cerveau change bien avec la pratique, mais il change d'abord là où l'on s'entraîne. Le neuropsychologue Hervé Platel, qui dirige une équipe de l'Inserm à Caen, le dit à sa façon dans un entretien publié par la Fondation pour la recherche médicale en 2018 : chez les musiciens, le corps calleux, ce faisceau qui relie les deux hémisphères, est plus épais, mais passer de l'image cérébrale au comportement reste difficile, parce que « nous manquons d'études croisées ».

L'effet Mozart rend-il plus intelligent ?

Non. Revenons à nos deux pianos. En 1993, Frances Rauscher, Gordon Shaw et Katherine Ky rapportent dans Nature que des étudiants réussissent mieux une tâche de raisonnement spatial après avoir écouté la sonate pour deux pianos en ré majeur, K. 448, de Mozart. Le résultat portait sur une seule compétence, mesurée juste après l'écoute ; la légende en a vite fait une recette pour devenir plus intelligent, ce que l'étude ne disait pas.

« J'ai écrit cette sonate pour la jouer avec une élève, pas pour vos examens. » Mozart n'a jamais dit cela, bien sûr. Il l'a composée en 1781 pour un concert avec Josepha Auernhammer, son élève, et la suite des recherches lui donne raison. En 2001, William Forde Thompson, Glenn Schellenberg et Gabriela Husain reprennent l'expérience dans Psychological Science : les participants passent le test après un moment de silence et après la musique, la sonate de Mozart pour les uns, un adagio lent et triste d'Albinoni pour les autres. Seuls les auditeurs de Mozart font mieux après la musique. Mais quand les chercheurs tiennent compte de l'éveil et de l'humeur, l'avantage disparaît. Un morceau gai et énergique met de bonne humeur, et l'on travaille un peu mieux de bonne humeur : rien de propre à Mozart.

En 2010, Jakob Pietschnig, Martin Voracek et Anton Formann rassemblent les études disponibles dans une méta-analyse, c'est-à-dire une synthèse statistique de nombreux travaux, publiée dans la revue Intelligence. Leur conclusion : peu de preuves d'un effet Mozart spécifique, et des effets nettement plus forts dans les études du laboratoire de Rauscher que dans celles des autres équipes.

Apprendre la musique rend-il plus intelligent ?

La question est plus sérieuse, car apprendre un instrument mobilise l'attention, la mémoire et la persévérance pendant des années.

L'étude de Glenn Schellenberg, à l'université de Toronto, a longtemps été la plus citée, parce que les enfants y étaient tirés au sort : on ne comparait pas des familles qui choisissent la musique à d'autres. Son auteur parlait lui-même d'un gain modeste. Giovanni Sala et Fernand Gobet ont ensuite défendu une position plus dure : selon eux, l'optimisme sur ces bienfaits repose sur des études trop faibles. Emmanuel Bigand et Barbara Tillmann, deux chercheurs français, leur ont répondu en reprenant leurs propres données : en séparant mieux les compétences proches de la musique et les autres, ils trouvent un petit effet, réel.

Ce que l'on peut dire honnêtement, c'est que l'effet sur le QI, s'il existe, est petit. Il ne justifie ni d'inscrire un enfant au conservatoire pour ses notes de mathématiques, ni d'abandonner la musique parce qu'elle « ne sert à rien ». Le lien entre musique et capacités cognitives est d'ailleurs traité sous un autre angle dans notre article qui se demande si jouer de plusieurs instruments rend plus intelligent.

La musique développe-t-elle l'intelligence émotionnelle ?

L'intelligence émotionnelle désigne la capacité à reconnaître, comprendre et gérer ses émotions et celles des autres. L'idée qu'un musicien, qui passe sa vie à exprimer des émotions, y soit meilleur a tout pour plaire. Glenn Schellenberg l'a testée en 2011, dans la revue Music Perception. Les participants qui avaient pris des cours de musique obtenaient bien des scores de QI plus élevés que les autres. Au test d'intelligence émotionnelle, en revanche, les deux groupes faisaient jeu égal, et les deux scores n'étaient que faiblement liés.

L'auteur voyait deux lectures possibles. Soit les liens entre cours de musique et autres capacités se limitent au domaine intellectuel. Soit le test utilisé, fait d'images et de textes, ne mesurait pas ce que la musique entraîne, c'est-à-dire l'émotion entendue dans une voix ou dans un son. Une seule étude ne ferme pas la question : une musique émeut sur le moment, mais une intelligence émotionnelle plus grande chez les musiciens reste à démontrer.

Faut-il jouer pour que la musique agisse sur le cerveau ?

Non. L'écoute seule met en route l'audition, les régions du mouvement, la mémoire et la récompense : tout le monde en profite, musicien ou pas. La pratique ajoute autre chose, des changements durables dans les zones qu'elle entraîne, visibles chez l'enfant après une quinzaine de mois de cours. Elle ne transforme pas, en revanche, un élève moyen en élève brillant.

La bonne raison d'apprendre un instrument reste donc la musique elle-même : jouer avec d'autres, comprendre de l'intérieur un morceau qu'on aimait de loin.

Réécoutez la sonate K. 448 sans rien attendre d'elle, pour une fois : deux pianos qui se répondent, se relancent, se coupent la parole. Votre cerveau, lui, aura reconnu la pulsation avant vous. Et pour savoir d'où venait le jeune homme qui l'a écrite, lisez notre article sur l'âge auquel Mozart a composé sa première œuvre.