La musique, souvent considérée comme un langage universel, est connue pour être une composante commune à toutes les cultures. L’« instinct musical » pourrait-il alors être quelque chose qui est partagé dans une certaine mesure entre les cultures malgré les grandes différences environnementales ?
Le 16 janvier, une équipe de recherche du KAIST dirigée par le professeur Hawoong Jung du Département de physique a annoncé avoir utilisé un modèle de réseau neuronal artificiel pour identifier le principe selon lequel les instincts musicaux émergent du cerveau humain sans aucun apprentissage particulier.
Auparavant, de nombreux chercheurs ont tenté d’identifier les similitudes et les différences entre les musiques de différentes cultures et de comprendre l’origine de l’universalité. Un article publié dans Science en 2019 avait révélé que la musique est produite dans toutes les cultures ethnographiquement diverses et que des formes similaires de rythmes et de mélodies sont utilisées. Les neuroscientifiques ont également découvert qu’une partie spécifique du cerveau humain, à savoir le cortex auditif, est responsable du traitement des informations musicales.
L’équipe du professeur Jung a utilisé un modèle de réseau neuronal artificiel pour montrer que les fonctions cognitives liées à la musique se développent spontanément à la suite du traitement des informations auditives provenant de la nature, sans qu’on leur enseigne la musique. L’équipe de recherche a utilisé AudioSet, une vaste collection de données sonores de Google, et a appris au réseau neuronal artificiel à apprendre les différents sons. Fait intéressant, l’équipe de recherche a découvert que certains neurones du modèle de réseau réagissent de manière sélective à la musique. En d’autres termes, ils ont observé la formation spontanée de neurones qui répondaient peu à divers autres sons, tels que ceux des animaux, de la nature ou des machines, mais montraient des niveaux élevés de réponse à diverses formes de musique, notamment la musique instrumentale et vocale.
Les neurones du modèle de réseau neuronal artificiel ont montré un comportement de réponse similaire à celui des neurones du cortex auditif d’un cerveau réel. Par exemple, les neurones artificiels réagissaient moins au son de la musique coupée et réarrangée à intervalles rapprochés. Cela indique que les neurones sélectifs pour la musique générés spontanément codent la structure temporelle de la musique. Cette caractéristique ne se limitait pas à un genre de musique particulier, mais apparaissait dans 25 genres différents, dont le classique, la pop, le rock, le jazz et l’électronique.
De plus, la suppression de l’activité des neurones sélectifs pour la musique altère considérablement la précision cognitive pour d’autres sons naturels. Autrement dit, la fonction neuronale qui traite les informations musicales aide à traiter d’autres sons, et cette « capacité musicale » pourrait être un instinct résultant d’une adaptation évolutive visant à mieux traiter les sons de la nature.
Le professeur Hawoong Jung, qui a conseillé la recherche, a déclaré : « Les résultats de notre étude suggèrent que les pressions évolutives ont contribué à créer la base universelle pour le traitement de l’information musicale à travers différentes cultures. » Commentant l’importance de la recherche, il a déclaré : « Nous J’attends avec impatience que ce modèle construit artificiellement avec une musicalité semblable à celle de l’humain devienne un modèle original pour diverses applications, notamment la génération musicale par l’IA, la musicothérapie et l’étude de la cognition musicale. » Il a également commenté les limites, ajoutant : « Ces recherches ne prend pas en compte le processus de développement qui suit l’apprentissage de la musique, et il est important de noter qu’il s’agit d’une étude des bases du traitement de l’information musicale au cours du développement précoce.
Ceci du premier auteur Dr. Gwangsu Kim du Département de physique du KAIST (affiliation actuelle : Département des sciences du cerveau et des sciences cognitives du MIT) et le Dr. La recherche menée par Dong-Kyum Kim (affiliation actuelle : IBS) a été publiée dans Communication naturelle sous le titre « Émergence spontanée de détecteurs de musique rudimentaires dans les réseaux de neurones profonds ».
Cette recherche a été financée par la Fondation nationale de recherche de Corée.