Des scientifiques sont parvenus à reconstituer une mélodie imaginée à partir du cerveau

Dix patients ont écouté les premières notes d’une comptine avant d’en imaginer la suite en silence. Des électrodes posées sur leur cerveau enregistraient chaque signal. Une équipe coréenne a réussi à recomposer la mélodie qu’ils entendaient dans leur tête.

Depuis une dizaine d’années, le décodage de l’activité cérébrale progresse à grande vitesse. Plusieurs équipes ont déjà reconstitué des images regardées, des phrases pensées ou des sons entendus. Brain2Music, le modèle de Google, recompose déjà des morceaux à partir de scanners cérébraux. La musique imaginée résistait pourtant encore. Aucun son ne sort de la bouche, aucun instrument ne vibre, et le signal reste enfoui dans un bruit électrique permanent.

Une équipe de l’université nationale de Séoul vient de franchir ce cap. Jii Kwon et Chun Kee Chung ont recruté dix patients épileptiques, déjà équipés d’électrodes posées à la surface du cortex pour un suivi médical. Pareille configuration reste rarissime, car la plupart des travaux sur le décodage cérébral se contentent de capteurs externes. La start-up Conduit rémunère par exemple des volontaires pour tester son casque censé lire les signaux du cerveau. Baptisée électrocorticographie, la méthode coréenne se montre autrement plus précise.

Des chercheurs ont recomposé la comptine que dix patients fredonnaient en silence

Trois temps rythmaient chaque essai, décrit l’étude publiée dans la revue eNeuro. Chaque patient écoutait les premières mesures d’une comptine connue, puis imaginait mentalement la suite du morceau, avant de la fredonner à voix basse pour permettre à l’équipe de Séoul de vérifier la mélodie visée. Pendant la phase silencieuse, les électrodes enregistraient la moindre variation. Les signaux collectés contenaient bel et bien l’information sur les hauteurs de notes imaginées.

Le modèle mis au point à Séoul ne devine pas les notes absolues. Il reconstitue des hauteurs relatives, do ré mi fa sol la, autrement dit les écarts entre les notes plutôt que leur valeur exacte. Ce choix colle à la façon dont l’oreille humaine reconnaît un air, même transposé dans une autre tonalité. En additionnant les prédictions note après note, l’équipe a retrouvé les variations mélodiques et la structure des morceaux.

Plusieurs limites sautent aux yeux. Dix personnes seulement ont participé, sur des comptines connues de tous. Aucun casque vendu dans le commerce n’approche pour l’instant une telle finesse. Les chercheurs de Séoul pensent surtout aux personnes privées de parole, comme celles touchées par la maladie de Charcot. Retrouver l’air qu’elles gardent en tête leur rendrait un moyen de s’exprimer. Décoder le tempo et les nuances reste le prochain objectif.