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Comment le cerveau décode-t-il les émotions vocales?

La tonalité, l’intonation et le tempo de votre voix transmettent des émotions à votre interlocuteur, qui sait généralement les décoder – sauf s’il est atteint de Parkinson ou d’autisme, par exemple. La science connaît peu de choses sur la façon dont le cerveau traite le contenu émotionnel des messages vocaux, une lacune qui pourrait être comblée en étudiant… les oiseaux.

En effet, les volatiles perçoivent très bien les subtiles variations musicales entre un gazouillement nuptial et un chant qui annonce les lueurs du matin. Les oiseaux sont donc d’excellents modèles pour étudier la musique du langage, ou prosodie, chez l’être humain. C’est ce qu’ont démontré les travaux de Sarah Woolley, professeure au Département de biologie de l’Université McGill et chercheuse au Centre de recherche sur le cerveau, le langage et la musique.

Avec son équipe, elle a étudié le Diamant mandarin, un petit oiseau originaire d’Australie. Les scientifiques ont notamment utilisé une approche comportementale et l’électrophysiologie pour analyser la réaction des cellules cérébrales des femelles exposées à différents chants émis par les mâles et déterminer quelles sont les substances chimiques en jeu.

Ils ont trouvé que la dopamine, appelée hormone du plaisir, est fortement activée lors des chants nuptiaux. Ce messager chimique permettrait aux oiseaux de distinguer les vocalises destinées à les courtiser.

Grâce à la dopamine, mais aussi à l’ocytocine, l’hormone de l’attachement, les oiseaux sont capables de détecter les variations subtiles même dans des sons de très courte durée. Pour développer cette capacité, les oisillons doivent toutefois être exposés à différents types de chants dès leur naissance.

En poussant les expériences plus loin, l’équipe de recherche a remarqué qu’on pouvait compromettre cette habileté à traiter la prosodie, mais aussi renverser les préférences musicales des oiseaux, en modifiant les niveaux de dopamine.

Sarah Woolley et ses collègues ont finalement développé un algorithme et utilisé l’apprentissage machine pour extraire du spectrogramme (diagramme de sons) les caractéristiques sonores particulières qui permettent aux oiseaux de reconnaître des chants.

Cette façon de faire pourrait être reprise pour étudier la prosodie chez l’être humain et mieux comprendre pourquoi, dans les cas de Parkinson notamment, les gens ont de la difficulté à décoder les émotions.