L'Homme et la musique

1° Le parcours du son: de l'oreille au cerveau

a°Le son

Le son est un changement de pression dans l'air provoquant une onde sonore formée par les molécules d'air entrant en vibration. On appelle onde sonore une fréquence correspondant aux nombres de cycle d'une onde en un temps donné. Un Hertz correspond à un cycle par seconde.

Il existe deux sortes de sons: les sons graves, qui correspondent à une fréquence basse, et les sons aigus, dont la fréquence est haute. L'intensité d'un son dépend de l'amplitude de ses vibrations, plus les molécules sont compactées dans une onde plus le son gagnera en intensité. On mesure l'amplitude en Décibel.

La musique est une combinaison de tons purs dans le temps. On appelle ton pur un son de fréquence simple. Si on ajoute des sons plus aigus qui sont des multiples de la fréquence d'origine, soit de la fréquence fondamentale, cela donne une onde complexe composée de tons complexes. C'est ce qu'on appelle le timbre qui fournit une information quant à la nature du son. Le cerveau reçoit comme information les différentes courbes de chaque harmonique qui vont être additionnées pour en former une nouvelle. Comme montré ci-dessous avec la courbe en rouge qui correspond à celle formée par l'addition des trois autres:

Du coup, cela nous permet de savoir si la musique est jouée par un violon ou une guitare.
Un bruit possède une période qui répète la fréquence fondamentale. Toutefois, un bruit peut-être apprécié ou non, selon les goûts de l'auditoire et l'information qu'il contient. Les hommes et les animaux ont une fréquence d'audition limitée. Les hommes peuvent entendre des sons d'une fréquence allant de 20 à 20 000 Hertz.

b° Le cheminement du son

L'oreille externe

Le son entre par le pavillon de l'oreille dans le conduit auditif externe. Il rentre en contact avec le tympan qui se met alors à vibrer communiquant le son à l'oreille interne.

L'oreille moyenne

Suite au tympan, les vibrations sont transmises par les osselets de l'oreille moyenne, en premier le marteau, puis l'enclume et l'étrier, jusqu'à la fenêtre ovale.

Le son est alors amplifié à cause de la différence de dimension entre le tympan et la fenêtre ovale.

L'oreille interne

C'est au niveau de l'organe du limaçon ou cochlée que c'est vibrations vont continuer à se propager. Il s'agit d'une spirale enroulée sur elle-même composée de trois cavités:
-la rampe vestibulaire, où l'ondes va monter dans la cochlée
-la rampe tympanique, où elle redescend,
-et le canal cochléaire, où elle sera traitée et transformée en signal électrique.

Au niveau du canal cochléaire se trouve l'orange de Corti qui repose sur la membrane basilaire. Il est composé de cellules sensorielles et de soutien. Les vibrations provenant de l'étrier situé à la fenêtre ovale, vont grâce au liquide périlymphatique longer la rampe vestibulaire du limaçon. C'est ce qu'on appelle la rampe tympanique qui va déformer la membrane de la fenêtre ronde. Ces vibrations ébranlent la membrane basilaire qui va s'animer d'un mouvement dont l'amplitude de la fréquence et du siége sont responsables de la hauteur, et de l'intensité des sons perçus.
Ainsi, les cellules de soutien vont être agitées par ces vibrations, avant de les transmettre aux cellules sensorielles qui se déplacent latéralement, par rapport au point fixe qu'est la membrana tectoria. Les microvillosités des cellules auditives s'accrochent à celles-ci et provoquent le déplacement des cellules en question. Cela se traduit pas un influx nerveux.

Le son est perçu de la façon suivante:
-par son intensité qui est mesurée en fonction du nombres de cellules sensorielles excitées et du nombre de fibres nerveuses qu'elles activent. Donc l'intensité dépend du nombre de neurones mis en jeu et de la fréquence de la décharge des influx au niveau de ces derniers.
-par sa hauteur, soit s'il est plus ou moins aigu. Cela dépend des vibrations de la membrane basilaire. Si elle vibre sur toute son étendue, alors le son sera de basse fréquence. Or, si elle vibre avec une amplitude maximale sur des zones étroites, la fréquence sera haute.

De l'influx nerveux au cerveau

Les cellules sensorilles entrent en contact avec plusieurs fibres nerveuses:

• -les fibres radicales qui ne concernent que deux à trois cellules
• -les fibres spirales établissent des connexions entre un grand nombre de cellules (sensorielles ou nerveuses)

Toutes ces fibres sont les dendrites du premier neurone de la voie auditive. Le corps de l'ensemble des neurones sont groupés et forment le ganglion spirale de corti situé dans la lame spirale osseuse. Les axons de ces neurones se rassemblent et forment le nerf cochléaire ou branche cochléaire du nerf auditif faisant partie de la huitième paire de nerf crânienne. Le nerf cochléaire parcours le conduit auditif interne et pénètre dans le bulbe rachidien où ces fibres se terminent dans le noyau cochléaire.
Le deuxième neurone se situe dans le noyau cochléaire où ses axones gagnent les noyaux olivaires supérieurs pour faire un relai avec le troisième neurone.
Ce troisième neurone avec ses axones parcourent le tronc cérébral pour finir deans les corps genouillés médians.
Le quatrième neurone va du corps genouillé médian jusqu'aux aires de projection auditive de l'écorce cérébrale soit la partie supérieure de la première circonvolution temporale ou gyrus transverse de Heschl. C'est à ce niveau-là que le traitement de la musique a lieu et au niveau des aires auditives associatives situées dans la partie supérieure du lobe temporal droit. Contrairement aux traitements du langage situés dans les aires de Wernicke. Cette voie est la voie auditive principale ou consciente. Il existe une autre voie: elle commence comme pour la voie principale, mais aboutit dans une substance rédiculée du tronc cérébral.

2° La musique et les animaux

Selon des recherches récentes, les animaux contrairement aux humains, n'apprécieraient pas la musique. Pour eux, un bruit est toujours perçu comme une information sur son environnement et non comme un plaisir.
Selon des expériences de Marc Hauser, qui consiste à mettre dans une cage séparée en deux par une ligne imaginaire un tamarin , où chaque côté offrirait une musique différente; le tamarin ne privilégierait pas un style de musique particuliers mis à part les bruits trop agressifs qu'il évite. Toutefois, si on lui laisse le choix entre le silence et une berceuse il choisit le silence.
Le fait que l'Homme aime la musique va à l'encontre des théories de Darwin vu qu'elle ne répond pas à une nécessitée pour la survie de l'espèce humaine.