Ils ont rejoué du Pink Floyd lu directement dans le cerveau

En 2023, une équipe de neuroscientifiques de l'université de Berkeley a réussi quelque chose qui ressemble à de la science-fiction mais qui est, en réalité, un fait validé par les pairs : ils sont allés fouiller dans des enregistrements du cerveau humain pour en extraire une chanson de Pink Floyd. Pas l'idée d'une chanson, pas sa description — le son lui-même, déformé et noyé, mais parfaitement reconnaissable. Écoutez leur reconstruction et vous entendez le rythme qui titube, une voix étalée, puis, remontant de la brume comme un rêve à demi oublié, la phrase « All in all it was just a brick in the wall ». Aucun micro ne l'a captée. La seule chose enregistrée, c'était de l'électricité, courant à la surface du cerveau de gens qui écoutaient.

Vingt-neuf cerveaux, un seul mur

L'histoire commence dans des services hospitaliers, pas dans un laboratoire. Les données viennent de 29 patients soignés pour une épilepsie sévère au Albany Medical Center, dans l'État de New York, avec des enregistrements réalisés en 2008 et 2015. Pour localiser l'origine de leurs crises, les chirurgiens avaient temporairement posé des grilles d'électrodes directement sur la surface de leur cortex — une technique appelée électrocorticographie, ou ECoG. Pendant que ces électrodes étaient en place, les patients ont accepté une petite expérience un peu étrange : rester immobiles et écouter une chanson. Le morceau était « Another Brick in the Wall, Part 1 », environ trois minutes, tiré de l'album The Wall de Pink Floyd, sorti en 1979.

Sur l'ensemble des 29 personnes, cela faisait une forêt de 2 668 électrodes, chacune à l'écoute du bavardage des neurones juste en dessous. Détail crucial : les auditeurs ne faisaient rien — ils ne tapaient pas du pied, ne fredonnaient pas, n'avaient aucune tâche à accomplir. Ils écoutaient, point. Tout ce que les chercheurs ont reconstruit ensuite a été tiré de cet acte brut et passif : un cerveau qui reçoit de la musique.

Apprendre à une machine à entendre votre cerveau

Les signaux bruts du cerveau ne sont pas de la musique. C'est une tempête de variations de tension, et tout le génie de l'affaire tient dans le passage de l'un à l'autre. Sous la direction du chercheur Ludovic Bellier, dans le laboratoire du neuroscientifique Robert Knight, l'équipe a entraîné des modèles d'apprentissage automatique à faire une sorte de rétro-ingénierie : on leur donne le motif d'activité électrique, ils prédisent le son qui a dû le provoquer.

Comme les patients entendaient la chanson pendant l'enregistrement de leur cerveau, les chercheurs disposaient des deux moitiés du casse-tête — l'entrée (la musique) et la sortie (la réponse neuronale). Le travail du modèle consistait à apprendre si bien la correspondance entre les deux que, en ne lui donnant que l'activité cérébrale, il puisse reconstruire le son à partir de rien. Quand ils y sont enfin parvenus, le résultat n'était ni une transcription des paroles ni un joli fichier MIDI. C'était un spectrogramme retransformé en son : une tranche reconnaissable, quoique floue, de l'enregistrement original, rythme compris.

Là où vit la musique

La carte que dessinait le cerveau était aussi fascinante que la chanson elle-même. En regardant quelles électrodes portaient le plus d'information musicale, l'équipe a vu le signal se concentrer fortement. Sur près de 2 700 électrodes, seules 347 se sont révélées significatives pour la musique — et l'essentiel se jouait dans une bande de cortex appelée le gyrus temporal supérieur, nichée juste au-dessus et en arrière de l'oreille, là où le son commence à être transformé en sens.

Deux détails ressortent. Le côté droit du cerveau était nettement plus réceptif à la musique que le gauche — un joli écho à la vieille idée que le langage penche à gauche et la mélodie à droite. Et à l'intérieur de cette zone, les chercheurs ont repéré une sous-région qui s'allumait spécifiquement pour le rythme, battant en cadence avec la guitare du morceau — un petit métronome de neurones que personne n'avait encore localisé.

Pourquoi un morceau de rock, et pas juste des mots

Ce n'était pas un coup d'éclat pour faire les gros titres (même si ça a marché). Le vrai trésor est plus humain que la musique. Les meilleures interfaces cerveau-machine pour la parole d'aujourd'hui — celles que l'on construit pour des personnes devenues muettes après un AVC ou atteintes de SLA — savent retrouver des mots, mais ils sortent souvent plats et robotiques, dépouillés de tout ce qui fait une voix. Ce qui manque, c'est la prosodie : les montées et les chutes, les accents et le tempo, la mélodie cachée à l'intérieur de la parole ordinaire.

La musique, c'est de la prosodie avec le volume poussé à fond. En prouvant que le signal musical du cerveau peut être décodé, l'équipe a montré où loge cette machinerie de l'expressivité, et comment la lire. Comme le résume Knight, l'objectif est de décoder « non seulement le contenu linguistique, mais une partie du contenu prosodique de la parole, une partie de l'affect ». Autrement dit, pas seulement ce que vous voulez dire, mais l'air sur lequel vous le dites.

La chute

Voici la partie qui mérite qu'on s'y attarde. On n'a pas demandé aux patients d'imaginer la chanson, ni de la chanter, ni de faire quoi que ce soit. Ils ont simplement écouté — et quelques centimètres de cortex, répondant tranquillement à The Wall, contenaient assez de musique pour qu'une machine puisse la relire. Quelque part dans les replis humides de chacun de nous, les chansons que nous entendons laissent un écho discret, mais déchiffrable. Pour l'instant, il faut une opération du cerveau et un mur d'électrodes pour l'attraper. Mais le principe est acquis : votre chanson préférée, pendant que vous l'écoutez, s'écrit brièvement dans votre cerveau — et nous avons appris, un tout petit peu, à la lire.