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SINAPSIS

Neurosciences musicales

The Neuroscience of Music

Introduction
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SINAPSIS, Episode 3 - The Neuroscience of Music

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What is the neural substrate of musical experiences? How can listening to an orderly sequence of tones give us so much pleasure? Do our lives have a soundtrack?
Music seems to have accompanied hominids since we organized into societies, evolving with us over time and leaving a signature on our brain architecture. Evidence from newborn babies and infants shows that we are born with brains that are as prepared for music as they are for language.

Cognitive neuroscience of music has revealed that there is no specific brain area where music is processed or produced. Rather, music generates in our nervous system an integral experience that includes our sense organs and the brain networks that underlie perception, movement, memory and emotion, organized in both hemispheres. As interest grows in therapeutic practices based on music, neuroscience gives us some insight into why it has such potential to improve our lives.

Music was originally a ritual practice in which everyone participated to a greater or lesser extent. With time, human culture transformed it into a specialized practice, capable of generating measurable changes in the brain of those who master it. Analyzing the brain activity of expert musicians has opened the door to study brain plasticity, the ability of our nervous system to modify and reorganize itself through training and experience. In the last decade, musical practice has been central to the study of real-life brain plasticity, providing researchers with material to study how perceptual and motor systems in the brain are modified with learning.

This episode of SINAPSIS explores the musical brain. From the way our nervous system processes sound to the changes that take place in musicians’ brains, we will learn about the brain areas involved in the musical experience, we will explore the underpinnings of musical memories -a phenomenon that suggests that our lives have a “soundtrack” and we will broadcast the work of Dr. Gabriela Pérez-Acosta, an expert in the science of musical imagination. We hope this video will give you some useful keys to begin navigating the vast ocean of the cognitive neuroscience of music.

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In México, SINAPSIS, Conexiones entre el art y tu cerebro, has been possible thanks to the generous support of the Secretaria de Cultura del Gobierno de México and their Fondo Nacional para la Cultura y las Artes FONCA.
 

In Canada, SINAPSIS, Connections between art and your brain / Connexions entre l'art et votre cerveau, is possible thanks to the support of the Centre de recherche en éthique - CRÉ, the support and generous economical contribution of the Fonds de recherche du Québec (FRQ & FRQSC), the ACT Programa Arte, Ciencia, y Tecnologías, and The Convergence Initiative.

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References

SINAPSIS, Reference Episode 3

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Science communication books about the neuroscience of music

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  1. Levitin, D. J. (2006). This is your brain on music: The science of a human obsession. Dutton/Penguin Books.

  2. Sacks, O. (2007). Musicophilia: Tales of music and the brain. New York: Alfred A. Knopf.

  3. Boulez, P., Changeux, JP & Manoury, P. (2019). The Enchanted Neurons, Brain and Music. Odile Jacob.

 

Neural substrates of music

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  1. Azizi, S.A (2009). Brain to music to brain! Neuroscience Letters, 459 (1), 1-2.

  2. Altenmüller, E.O. (2003) How many Music Centers are in the Brain? In Peretz, I. & Zatorre, R.J.,. The Cognitive Neuroscience of Music. Oxford, UK. Oxford University Press. https://www-sciencedirect-com.proxy3.library.mcgill.ca/science/article/pii/S0304394009005229

  3. Zatorre, R. J. (2001) Neural specialization for tonal processing. In R. Zatorre and I. Peretz (eds) The biological foundations of music. Annals of the New York Academy of Sciences, Vol. 290, pp. 193–210.

 

Music and Brain plasticity

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  1. Herholz, S.C & Zatorre, R.J. (2012) Musical Training as a Framework for Brain Plasticity: Behavior, Function, and Structure. Neuron. 76 (3), 486-502. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627312009312

  2. Schlaug G. (2015). Musicians and music making as a model for the study of brain plasticity. Progress in brain research, 217, 37–55. https://doi.org/10.1016/bs.pbr.2014.11.020


Music evoked autobiographical memories

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  1. Janata P, Tomic ST, Rakowski SK. (2007). Characterization of music-evoked autobiographical memories. Memory 15 (8): 845-60. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17965981

  2. Janata P. (2009) The Neural Architecture of Music-Evoked Autobiographical Memories, Cerebral Cortex, 19 (11), 2579–2594, https://doi.org/10.1093/cercor/bhp008

  3. Cuddy, LL., Sikka, R., Silveira, K., Bai S & Vanstone A. (2017) Music-evoked autobiographical memories (MEAMs) in Alzheimer disease: Evidence for a positivity effect, CogentPsychology, 4:1,  https://www.tandfonline.com/doi/citedby/10.1080/23311908.2016.1277578?scroll=top&needAccess=true

  4. El Haj, M., Fasotti, L., Allain, P., (2012)- The involuntary nature of music-evoked autobiographical memories in Alzheimer’s disease. Consciousness and Cognition, 21 (1), 238-246, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053810011002911

  5. Belfi, AM, Karlan B., Tranel D. (2016). Music evokes vivid autobiographical memories. 24(7):979-89. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26259098

 

The musician’s brain

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  1. Verheul MH, Geuze RH (2004) Bimanual coordination and musical experience: the role of intrinsic dynamics and behavioral information. Mot Control 8:270–291

  2. Drost UC, Rieger M, Brass M, Gunter TC, Prinz W (2005) Action-effect coupling in pianists. Psychol Res 69:233–241. doi:10.1007/s00426-004-0175-8Return to ref 2005 in article

  3. Fernandes LF, de Barros RM (2012) Grip pattern and finger coordination differences between pianists and non-pianists. J Electromyogr Kines 22:412–418. doi:10.1016/j.jelekin.2012.02.007

  4. Taylor JE, Witt JK (2015) Listening to music primes space: pianists, but not novices, simulate heard actions. Psychol Res 79:175–182. doi:10.1007/s00426-014-0544-x

  5. Karpati, F.J., Giacosa, C., Foster, N.E.V. et al. Exp Brain Res (2016) 234: 893. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00221-015-4524-1

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Musical imagery 

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  1. Bailes, F. (2009). Translating the musical image: case studies of expert musicians. Sounds in translation: intersections of music, technology and society, 41-59.

  2. Dalagna, G., Lã, F., & Welch, G. F. (2013). Mental representation of music performance: A theoretical model. In Proceedings of the International Symposium on Performance Science 2013 (pp. 829-834). European Association of Conservatoires (aec).

  3. Pérez-Acosta G (2006) Relación entre las emisiones otoacústicas espontáneas y la evocación de imágenes auditivas. Estudio comparativo entre músicos y no-músicos. Perspectiva Interdisciplinaria de Música PIM 1(1): 57-60

  4. Zatorre RJ, Halpern AR. Mental concerts: musical imagery and auditory cortex. Neuron. 2005 Jul 7;47(1):9-12. doi: 10.1016/j.neuron.2005.06.013. PMID: 15996544.

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SINAPSIS, Épisode 3 - Neurosciences musicales​

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Quel est la base cérébrale des expériences musicales? Comment se fait-il qu'écouter une séquence ordonnée de tons peut nous procurer autant de plaisir? Existe-il une bande sonore de notre vie?

La musique, semble avoir fait partie des sociétés humaines depuis qu'elles se définissent comme telles, évoluant avec nous au fil du temps et laissant une marque sur l’architecture de notre cerveau. Des études faits sur des nouveau-nés et des nourrissons semblent indiquer que nos circuits cérébraux sont préparés, dès la naissance, pour traiter la musique aussi bien que le langage.

La neuroscience cognitive de la musique a montré qu'il n'y a pas de zone ou de système cérébral spécifique pour la musique. Au contraire, la musique génère dans notre système nerveux une expérience intégrale qui inclut nos organes sensoriels et les réseaux cérébraux en charge de la perception, la mémoire, l'émotion et le mouvement, organisés dans les deux hémisphères. À mesure que l'intérêt grandit pour le développement de pratiques thérapeutiques basées sur la musique, les neurosciences nous donnent un aperçu des raisons pour lesquelles elle a un si grand potentiel pour améliorer nos vies.

La musique était à l'origine une pratique rituelle à laquelle tout le monde participait plus ou moins. Cependant, dans les dernières 500 années, la culture occidentale l'a transformée en une pratique spécialisée, capable de générer des changements mesurables dans le cerveau. L'analyse de l'activité cérébrale des musiciens experts a ouvert la porte à l'étude de la plasticité cérébrale, cette capacité de notre système nerveux à se modifier et à se réorganiser comme conséquence de l’entrainement et l'expérience. Au cours de la dernière décennie, la pratique musicale a été au cœur de l'étude de la plasticité cérébrale, fournissant aux chercheurs des exemples de la vraie vie pour étudier comment les systèmes perceptifs et moteurs du cerveau sont modifiés avec l'apprentissage.

Cet épisode de SINAPSIS explore le cerveau musical, dès la façon dont notre système nerveux traite chaque son, en passant par les zones cérébrales impliquées dans l'expérience musicale, jusqu'aux changements qui se produisent dans le cerveau des musiciens. Tout au long du voyage, nous explorerons les bases de la mémoire musicale -un phénomène qui suggère que nous avons tous une «bande sonore de notre vie» et partagerons le travail du Dr Gabriela Pérez-Acosta une chercheuse spécialisée sur la science de l'imagination musicale. Nous espérons que cette vidéo vous donnera quelques clés utiles pour commencer à naviguer dans le vaste océan des neurosciences cognitives de la musique.

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Au Mexique, SINAPSIS, Conexiones entre el art y tu cerebro, a été possible grâce au généreux soutien du Secretaria de Cultura del Gobierno de México et de leur Fondo Nacional para la Cultura y las Artes FONCA.


Au Canada, SINAPSIS, Connexions entre l'art et votre cerveau / Connexions entre l'art et votre cerveau, est possible grâce au soutien du Centre de recherche en éthique - CRÉ, au soutien et à la généreuse contribution économique du Fonds de recherche du Québec (FRQ & FRQSC), l'ACT Programa Arte, Ciencia, y Tecnologías, et L'Initiative Convergence.

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SINAPSIS, Référence pour l'épisode 3

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Livres de vulgarisation de la neuroscience de la musique

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  1. Levitin, D. J. (2006). De la note au cerveau. L’influence de la musique sur le comportement. Les Éditions de l'Homme/Sogides. 

  2. Sacks, O. (2007). Musicophilia. La musique, le cerveau et nous. Éditeur:

  3. Boulez, P., Changeux, JP & Manoury, P. (2019). Les Neurones Enchantés: Le cerveau et la musique. Odile Jacob.

 

Bases cérébrales de la musique

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  1. Azizi, S.A (2009). Brain to music to brain! Neuroscience Letters, 459 (1), 1-

  2. Altenmüller, E.O. (2003) How many Music Centers are in the Brain? In Peretz, I. & Zatorre, R.J.,. The Cognitive Neuroscience of Music. Oxford, UK. Oxford University Press. https://www-sciencedirect-com.proxy3.library.mcgill.ca/science/article/pii/S0304394009005229

  3. Zatorre, R. J. (2001) Neural specialization for tonal processing. In R. Zatorre and I. Peretz (eds) The biological foundations of music. Annals of the New York Academy of Sciences, Vol. 290, pp. 193–210.

 

Musique et plasticité cérébrale

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  1. Herholz, S.C & Zatorre, R.J. (2012) Musical Training as a Framework for Brain Plasticity: Behavior, Function, and Structure. Neuron. 76 (3), 486-502. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627312009312

  2. Schlaug G. (2015). Musicians and music making as a model for the study of brain plasticity. Progress in brain research, 217, 37–55. https://doi.org/10.1016/bs.pbr.2014.11.020


Souvenirs autobiographiques évoqués par la musique

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  1. Janata P, Tomic ST, Rakowski SK. (2007). Characterization of music-evoked autobiographical memories. Memory 15 (8): 845-60. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17965981

  2. Janata P. (2009) The Neural Architecture of Music-Evoked Autobiographical Memories, Cerebral Cortex, 19 (11), 2579–2594, https://doi.org/10.1093/cercor/bhp008

  3. Cuddy, LL., Sikka, R., Silveira, K., Bai S & Vanstone A. (2017) Music-evoked autobiographical memories (MEAMs) in Alzheimer disease: Evidence for a positivity effect, CogentPsychology, 4:1,  https://www.tandfonline.com/doi/citedby/10.1080/23311908.2016.1277578?scroll=top&needAccess=true

  4. El Haj, M., Fasotti, L., Allain, P., (2012)- The involuntary nature of music-evoked autobiographical memories in Alzheimer’s disease. Consciousness and Cognition, 21 (1), 238-246, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053810011002911

  5. Belfi, AM, Karlan B., Tranel D. (2016). Music evokes vivid autobiographical memories. 24(7):979-89. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26259098

 

Le cerveau des musiciens

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  1. Verheul MH, Geuze RH (2004) Bimanual coordination and musical experience: the role of intrinsic dynamics and behavioral information. Mot Control 8:270–291

  2. Drost UC, Rieger M, Brass M, Gunter TC, Prinz W (2005) Action-effect coupling in pianists. Psychol Res 69:233–241. doi:10.1007/s00426-004-0175-8Return to ref 2005 in article

  3. Fernandes LF, de Barros RM (2012) Grip pattern and finger coordination differences between pianists and non-pianists. J Electromyogr Kines 22:412–418. doi:10.1016/j.jelekin.2012.02.007

  4. Taylor JE, Witt JK (2015) Listening to music primes space: pianists, but not novices, simulate heard actions. Psychol Res 79:175–182. doi:10.1007/s00426-014-0544-x

  5. Karpati, F.J., Giacosa, C., Foster, N.E.V. et al. Exp Brain Res (2016) 234: 893. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00221-015-4524-1

 

Imagination musicale

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  1. Bailes, F. (2009). Translating the musical image: case studies of expert musicians. Sounds in translation: intersections of music, technology and society, 41-59.

  2. Dalagna, G., Lã, F., & Welch, G. F. (2013). Mental representation of music performance: A theoretical model. In Proceedings of the International Symposium on Performance Science 2013 (pp. 829-834). European Association of Conservatoires (aec).

  3. Pérez-Acosta G (2006) Relación entre las emisiones otoacústicas espontáneas y la evocación de imágenes auditivas. Estudio comparativo entre músicos y no-músicos. Perspectiva Interdisciplinaria de Música PIM 1(1): 57-60

  4. Zatorre RJ, Halpern AR. Mental concerts: musical imagery and auditory cortex. Neuron. 2005 Jul 7;47(1):9-12. doi: 10.1016/j.neuron.2005.06.013. PMID: 15996544.

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