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Musique - Cerveau - Neurosciences - Apprentissage - Société
"Parce qu’elle éveille en nous ce qu’il y a de plus de subjectif, mais également de plus universel et parce qu’elle nous rend plus fraternels et plus humains, la musique doit être enfin reconnue comme savoir indispensable, au même titre que les mathématiques, les sciences ou les lettres, et comme discipline scolaire fondamentale, participant activement à l’épanouissement personnel, intellectuel et civique de nos enfants" (René Trégouët - Lettre RT Flash - 7 septembre 2018).
Le Sénateur honoraire René Trégouët a bien voulu que nous reprenions in extenso dans nos colonnes son éditorial paru dans la Revue RTFlash [voir "Sources" en bas de page], Revue  dont nous sommes des lecteurs attentifs.  Nous l'en remercions vivement
L'équipe Automates Intelilgents

 

La musique doit enfin devenir une discipline scolaire à part entière

Einstein jouant du violon

La musique est présente depuis la nuit des temps dans toutes les sociétés humaines et le plus ancien instrument connu date d’au moins 35000 ans ; il a été découvert dans la grotte de Hohle Fels en Allemagne ; Il s’agit d’une flûte réalisée à partir d’un os de vautour soigneusement perforé. Sous l’Antiquité, le génial Pythagore développa sa célèbre théorie de « L’harmonie des sphères » et théorisa de manière remarquable les rapports conceptuels étroits entre nombres et musique ».
Un siècle plus tard, Platon disait déjà que « Si la musique est la partie maîtresse de l’éducation, c’est parce que le rythme et l’harmonie sont particulièrement propres à pénétrer dans l’âme et à la toucher fortement ». Il est vrai que, chez les Grecs, la musique était non seulement considérée comme le plus beau des arts, mais également comme une science à part entière et comme un objet de philosophie inépuisable.
Plus loin encore dans le temps, les brillantes civilisations de Mésopotamie et d’Egypte avaient, elles aussi, accordé à la musique un rôle central en matière culturelle, sociale et religieuse. Il faut par ailleurs rappeler que les plus anciennes partitions musicales connues datent d’au moins 3400 ans avant notre ère, et sont donc contemporaines de l’invention de l’écriture. Elles ont récemment été découvertes à Ougarit (Syrie) qui faisait à l'époque partie de la civilisation assyrienne.

Au-delà de ses différentes dimensions, esthétique, culturelle ou sacrée, les grands penseurs, de Platon à Nietzsche, en passant par Kant, avaient bien perçu que la musique, en tant que telle, nous révèle la beauté et l’harmonie du monde et pouvait être également un moyen irremplaçable de développement cognitif.

Depuis quelques décennies, l’essor extraordinaire des sciences cognitives est venu confirmer ces intuitions philosophiques et de nombreuses études ont montré que la musique modifiait, dès avant la naissance, à la fois la structure et le fonctionnement du cerveau humain. Selon une étude menée par Glenn Schellenberg de l'Université de Toronto au Canada et rendue publique en 2004, les enfants qui suivent des leçons de musique ont de meilleurs résultats à des tests d'intelligence. Pour son enquête, ce professeur de psychologie a sélectionné environ 150 enfants avant leur entrée en primaire. Ces enfants se sont vu répartis en quatre groupes, le premier recevait des leçons de clavier, le deuxième, de chant, le troisième, d’art dramatique et le quatrième ne bénéficiait d’aucun enseignement artistique.

Les résultats de cette étude ont été édifiants : les élèves qui ont suivi les cours de musique ont vu leur résultat au test de QI augmenter de 7 points, contre seulement 4 points en moyenne pour les autres groupes. Les enfants qui pratiquaient la musique avaient à la fois de meilleurs résultats scolaires et une meilleure capacité à communiquer et à coopérer avec leurs camarades.

Une autre étude, présentée en 2016, à l’occasion au Congrès annuel de la Société Américaine de Radiologie, a montré que la pratique régulière d’un instrument accélérait la création de nouvelles interconnexions entre les neurones, dans le cerveau des enfants [voir EurekAlert]. En outre, ces travaux ont montré que la musique pouvait également être bénéfique au développement des enfants souffrant de trouble du spectre autistisque (TSA) ou du déficit de l'attention avec hyperactivité (TDAH).(1).

Ces chercheurs ont suivi 23 enfants en bonne santé entre les âges de 5 et 6 ans. Tous les enfants étaient droitiers et n'avaient aucun antécédent de troubles sensoriels, perceptifs ou neurologiques. Aucun de ces enfants n'avait bénéficié d'une éducation artistique dans le passé. Les participants ont été soumis à une évaluation cérébrale par IRM du tenseur de diffusion, une technique de pointe qui permet d'identifier de micro changements de structure dans la substance blanche du cerveau. L'étude a montré qu’après neuf mois de formation musicale, on observait une augmentation significative de la substance blanche du corps calleux, un faisceau de fibres nerveuses qui relie les régions motrices droite et gauche du cerveau. On pouvait également constater une augmentation des axones dans différentes zones du cerveau, dont le cortex frontal.

Ces travaux confirment des recherches menées par des chercheurs de l'Université du Vermont, et publiés en décembre 2014, qui ont montré, en s’appuyant sur des images d’IRM, les bénéfices de la musique sur le cortex des enfants. Cette étude, portant sur 132 enfants âgés de 6 à 18 ans, a montré que la pratique d’un instrument de musique pouvait inverser le processus d’épaississement de certaines parties du cortex cérébral que l’on observait en période d'anxiété et de dépression, même chez les enfants en pleine santé. Ces travaux ont également montré que l’exercice musical pouvait favoriser le contrôle et la stabilisation des émotions.

En France, parmi les nombreuses études réalisées sur l’influence positive de la musique sur l’éducation des enfants, on peut citer par exemple celle réalisée en 2012 par l’Université de Bourgogne et le CNRS sur près de 500 élèves. Les chercheurs arrivaient à la conclusion que les élèves du CP ayant un programme musical continu obtiennent des notes plus élevées de 20 % en lecture, 25 % en maths et 75 % en exercice de mémorisation par rapport à la moyenne [voir CRDP].

Enfin, il y a quelques semaines, des chercheurs de l'Université d'Amsterdam aux Pays-Bas ont publié une étude qui confirme pleinement l’effet très bénéfique de la pratique musicale sur les performances cognitives des enfants et leurs résultats scolaires. Cette étude, qui portait sur 147 enfants, a été réalisée dans certaines écoles-pilotes ou ont été introduits depuis deux ans des cours de musique (chant, danse, instruments) et d'arts visuels dans des écoles primaires, à raison d'une à deux heures par semaine [voir Frontiers in Neuroscience].

Ces chercheurs ont examiné les résultats scolaires des élèves et évalué leurs capacités différentes cognitives (mémorisation, concentration, synthèse). L’étude a montré que les enfants pratiquant régulièrement le chant ou un instrument avaient de meilleurs résultats scolaires et avaient également augmenté leurs capacités de concentration et de sociabilité, par rapport au groupe-témoin. "Cela suggère que les compétences cognitives développées lors des leçons de musique puissent influencer des capacités cognitives dans des domaines complètement sans rapport, menant à l'amélioration des performances scolaires en général", explique le Docteur Jaschke, auteur de l'étude, qui se réjouit que le gouvernement des Pays-Bas ait décidé d’appliquer ce protocole d'éducation artistique dans toutes les écoles primaires hollandaises d'ici 2020.

Mais depuis quelques années, la musique se révèle aussi un instrument précieux pour réduire les troubles consécutifs à une lésion cérébrale. Selon de nombreux médecins et chercheurs, il semblerait que l'écoute de la musique favorise la récupération du langage chez les victimes d'accident vasculaire cérébral (AVC). « Les patients qui avaient perdu la fonction du langage sont capables de fredonner en entendant une mélodie connue », explique le Docteur Pierre Lemarquis. Hervé Platel, professeur de neuropsychologie à l'Université de Caen, souligne pour sa part que, de manière très surprenante, les patients atteints de la maladie d'Alzheimer qui suivent des ateliers de chant restent capables, même à un stade avancé de la maladie, d'apprendre de nouvelles chansons, alors qu'on pensait leurs capacités de mémorisation perdues. Pour cet éminent spécialiste, il est également probable que la pratique musicale soit en mesure de ralentir le déclin cognitif lié au vieillissement. Ce chercheur souligne en effet qu’il a été démontré que les musiciens assidus produisent davantage de neurones dans les aires cérébrales sollicitées et ont également un cortex plus épais au niveau de l'hippocampe, une région du cerveau qui joue un rôle-clé dans la mémorisation.

Emmanuel Bigand, Professeur de psychologie cognitive à l’Université de Bourgogne, travaille quant à lui depuis de nombreuses années sur les effets de la pratique musicale en matière d’apprentissage et d’éducation. Ce chercheur souligne également que le bébé est capable de mémoriser des œuvres musicales in utero et peut même les reconnaître un an après sa naissance. Selon lui, les effets bénéfiques de la musique chez les enfants ne font plus de doute et sont très importants : « La musique active tous les processus mentaux, dès le plus jeune âge, elle facilite l’acquisition du langage, l’apprentissage de la lecture, mais également la capacité de nouer des liens et de coopérer avec les autres enfants, ce qui en fait un outil précieux pour prévenir le retard scolaire », précise cet enseignant-scientifique.

En France, le projet pédagogique « Orchestre à l’école » déployé en Mayenne, a montré des retombées très positives pour les élèves, non seulement en améliorant leurs capacités cognitives, mais aussi en les rendant plus sociables et plus autonomes. En s’appuyant sur ces nombreuses expérimentations positives, Emmanuel Bigand plaide pour la généralisation de l’éducation musicale à l’école, dès la maternelle, « de façon stable et non ponctuelle, avec une vraie réflexion disciplinaire », précise-t-il.

Conscient de la nécessité de développer l’accès et initiation de tous les enfants à la pratique musicale, la ministre de la Culture a annoncé, avant les vacances, le renouvellement de l’opération Rentrée scolaire en musique pour 2018-2019. Elle a également rappelé l’existence de son Plan Chorale, qui prévoit l’installation d’un chœur dans chaque école à la rentrée 2019. Le Ministre de l’Education a pour sa part souligné qu’il n’y a aujourd'hui que 300.000 collégiens, sur 3,7 millions qui pratiquent le chant. Il souhaite multiplier ce chiffre au moins par trois pour tendre, dès cette année, vers le million.

On ne peut que se réjouir des décisions des pouvoirs publics mais il faudrait aller encore plus loin et permettre par exemple la généralisation des partenariats contractuels entre l’état, les collectivités locales, les établissements scolaires et  les établissements musicaux et culturels, de manière à ce que tous les enfants puissent assister régulièrement, dès la maternelle, à des concerts présentant les différents types de musique, que ce soit à l’intérieur de l’école ou « hors les murs ». Il faudrait également favoriser tout au long du parcours scolaire la pratique d’un instrument en mettant gratuitement à disposition de tous les enfants issus de familles modestes des instruments de musique. L’histoire de la musique, dans la mesure où elle revêt un caractère universel et une dimension anthropologique d’une richesse inépuisable, devrait devenir une matière à part entière, enseignée comme telle dès l’école primaire. Et pourquoi pas imaginer que tous les enfants entrant au collège se voient remettre un accès gratuit en ligne, complété par un support numérique, du type clé USB ou carte mémoire, permettant la découverte et l’écoute des grands chefs d’œuvre universellement reconnus des grandes traditions musicales : musique classique, opéra, mais également jazz, rock, chansons populaires, musiques orientales, musiques africaines, musiques asiatiques…

Ce n’est pas par hasard si les idéologies et régimes totalitaires, quelles que soient leurs inspirations, se sont toujours attaqués aux arts et à la musique, soit pour n’autoriser qu’un seule forme de musique, dite « officielle » et glorifiant le régime, comme sous le nazisme et le stalinisme, soit pour interdire et réprimer toute pratique, et même toute écoute musicale, comme cela est malheureusement le cas de certains courants de pensée obscurantistes actuels qui ne supportent pas la diversité d’expression artistique et culturelle, pourtant inscrite au cœur de l’aventure humaine.

Parce qu’elle éveille en nous ce qu’il y a de plus de subjectif, mais également de plus universel et parce qu’elle nous rend plus fraternels et plus humains, la musique doit être enfin reconnue comme savoir indispensable, au même titre que les mathématiques, les sciences ou les lettres, et comme discipline scolaire fondamentale, participant activement à l’épanouissement personnel, intellectuel et civique de nos enfants. Einstein, qui était un très bon musicien, disait que la pratique du violon et l’écoute de la musique, loin d’être des simples passe-temps, étaient pour lui aussi importantes que la réflexion scientifique et qu’il avait besoin de la musique pour nourrir sa prodigieuse imagination théorique. Cet immense scientifique et ce grand humaniste avait bien sûr raison et nous devrions nous inspirer de ses réflexions et de sa sagesse pour donner enfin à la musique dans notre éducation et notre société toute la place qu’elle mérite.
 

René TRÉGOUËT
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

 

Des modifications importantes dans le cerveau lors de l'apprentissage du violoncelle chez des adultes débutants mises en évidence par IRM

Citons également cette étude, publiée le 11 juin 2018 dans les Proceedings of the national Academy of Sciences of the United States of America [voir "Sources" en bas de page].
Émanant de chercheurs de l'université McGill au Canada, ces travaux permettent de visualiser des modifications importantes dans le cerveau lors de l'apprentissage du violoncelle chez des débutants.

Une première
Cette étude est une première car, pour la première fois, l'activité cérébrale a été observée en temps réel (via IRM) sur des non musiciens en cours d'apprentissage. Pour cela, une version miniature et non magnétique d'un violoncelle a été mise au point avec un chercheur de l'IRCAM, pour qu'il puisse être utilisé dans l'enceinte d'un appareil IRM.
Pourquoi avoir choisi le violoncelle : "parce que le geste de l'instrumentiste sur un instrument à cordes à une influence continue et extrêmement fine sur la justesse de la note produite. Ceci permet aux chercheurs d'analyser précisément les mécanismes que le cerveau met en place pour intégrer les gestes et les sons, cette intégration se plaçant au coeur du jeu instrumental", précise Indiana Wollman, qui a dirigé l'étude.

Prévoir l'aptitude à apprendre tel ou tel instrument ?
L'activité cérébrale de treize volontaires, sans culture musicale, a ainsi été visualisée par IRM, au cours de trois étapes:
- la première, lors d'une première écoute de sons joués au violoncelle,
- la deuxième, au bout d'une semaine, après avoir répété de (courts) morceaux durant cette durée
- la troisième, après quatre semaines d'apprentissage de ces mêmes morceaux.

Pour la première étape, les chercheurs ont pu montrer qu'à la première écoute des sons, des aires auditives et prémotrices se sont activées dans le cerveau.
Pour les étapes suivantes, un degré croissant de connexions entre les aires auditives et motrices a été mesuré, témoignant d'une coordination toujours plus forte entre audition et motricité fine des doigts et des bras.



D'une façon étonnante, selon les chercheurs, le degré d'attraction d'une région cérébrale lors de la première écoute permettrait de prédire la rapidité future de la progression de l'apprentissage de l'instrument. L'activation du flux cortical dorsal auditif-moteur a émergé rapidement pendant l'entraînement et a été activé de la même manière pendant l'écoute passive. Cette activation réseau, indépendante de la précision des performances, semble donc être une condition préalable à la pratique de la musique.

Si cela se confirmait, à vaste échelle, ceci voudrait dire que l'aptitude innée d'un adulte à apprendre à jouer d'un instrument serait décelable en lui faisant écouter de la musique jouée avec cet instrument...

Commentaire :
Ainsi, on pourrait en venir à choisir sur quel instrument apprendre en fonction des chances que l'on a d'y arriver?
Et ceci juste à partir d'un IRM, durant lequel on nous aurait fait écouter l'un après l'autre les différents instruments de l'orchestre. Ce serait finalement assez triste... Décider juste en fonction d'un résultat possible...
Et cette prédisposition (certes importante) n'est peut-être ici que celle de l'aide du geste par le son, facilitant l'obtention de la justesse obtenue sur ce type d'instrument. Bien jouer fait appel à une multitude d'autres capacités... Notons aussi que l'étude n'a étudié ici que le geste longitudinal. Cela dit, il fallait bien commencer par quelque chose...

Mais finalement, peut-être que lorsqu'une personne adore le son de tel instrument plutôt que de tel autre, ceci la poussant à vouloir apprendre à en jouer, c'est qu'elle possède justement une prédisposition dans l'apprentissage de cet instrument précis ? Ce que pourrait alors d'ailleurs montrer alors l'IRM ?
Cela dit, comme déjà rappelé plus haut,  il n'y a certainement pas que l'auditif qui joue sur la capacité à bien jouer d'instrument : l'étude ne dit rien de l'importance des sensation visuelles, spatiales, kinesthésiques...

Christophe Jacquemin
puce note Notes
(1) Voir aussi à ce sujet l'une de notre interview de Sylvie Stéphanidès, publiée dans la Lettre Automates Intelligents du 23 mai 2017 : "La remédiation cognitive par le piano: entretien avec Sylvie Stéphanidès",
 
puce note Sources
  • "La musique doit enfin devenir une discipline scolaire à part entière", éditorial de René Trégouët,  Lettre RT Flash n°965 - 7 septembre 2018
     
  • "Neural network retuning and neural predictors of learning success associated with cello training", PNAS, 11 juin 2018, étude menée par Indiana Wollman, Virginia Penhune, Melanie Segado, Thibaut Carpentier, and Robert J. Zatorre

    Abstract : The auditory and motor neural systems are closely intertwined, enabling people to carry out tasks such as playing a musical instrument whose mapping between action and sound is extremely sophisticated. While the dorsal auditory stream has been shown to mediate these audio-motor transformations, little is known about how such mapping emerges with training. Here, we use longitudinal training on a cello as a model for brain plasticity during the acquisition of specific complex skills, including continuous and many-to-one audio-motor mapping, and we investigate individual differences in learning.

    We trained participants with no musical background to play on a specially designed MRI-compatible cello and scanned them before and after 1 and 4 wk of training.

    Activation of the auditory-to-motor dorsal cortical stream emerged rapidly during the training and was similarly activated during passive listening and cello performance of trained melodies. This network activation was independent of performance accuracy and therefore appears to be a prerequisite of music playing. In contrast, greater recruitment of regions involved in auditory encoding and motor control over the training was related to better musical proficiency.

    Additionally, pre-supplementary motor area activity and its connectivity with the auditory cortex during passive listening before training was predictive of final training success, revealing the integrative function of this network in auditory-motor information processing. Together, these results clarify the critical role of the dorsal stream and its interaction with auditory areas in complex audio-motor learning.

    Traduction de l'abstract par nos soins 
    Les systèmes neuraux auditifs et moteurs sont étroitement liés, ce qui permet aux individus de réaliser des tâches telles que jouer d'un instrument de musique dont la cartographie entre l'action et le son est extrêmement sophistiquée.

    Bien que l'on ait montré que le flux auditif dorsal intervient dans ces transformations audio-motrices, on en sait peu sur l'émergence de cette cartographie avec l'entraînement.

    Nous utilisons ici l'entraînement longitudinal sur un violoncelle comme modèle de plasticité cérébrale lors de l'acquisition de compétences complexes spécifiques, y compris la cartographie audio-motrice continue et multi-individuelle, et nous étudions les différences individuelles d'apprentissage.

    Nous avons formé des participants sans formation musicale à jouer sur un violoncelle compatible IRM spécialement conçu et avons scanné leur cerveau avant et après 1 et 4 semaines de formation. L'activation du flux cortical dorsal auditif-moteur a émergé rapidement pendant l'entraînement et a été activée de la même manière pendant l'écoute passive et la performance du violoncelle de mélodies pratiquées suite à entraînements. Cette activation réseau était indépendante de la précision des performances et semble donc être une condition préalable à la lecture de musique.

    En revanche, une plus forte mobilisationt de régions impliquées dans le codage auditif et le contrôle moteur sur l'entraînement a été corrélé à une meilleure maîtrise de la musique.

    De plus, l’activité pré-supplémentaire de la zone motrice et sa connectivité avec le cortex auditif pendant l’écoute passive avant l’entraînement a permis de prévoir le succès final de l’instruction, révélant la fonction intégrative de ce réseau dans le traitement de l’information motrice. Ensemble, ces résultats clarifient le rôle critique du flux dorsal et son interaction avec les zones auditives dans l'apprentissage audio-moteur complexe.

 
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