Comment le cerveau distingue-t-il les voix des autres sons ? Comment reconnaît-il une voix ou une autre ? Des questions auxquelles des scientifiques de l’UCLouvain répondent grâce à une nouvelle approche très prometteuse.
La voix n’est pas un son comme un autre. Elle est spéciale, elle dévoile beaucoup d’information sur le langage mais aussi sur la personne dont elle provient. « Par exemple, au son de ma voix, vous entendez que je suis d’origine italienne et que j’ai probablement autour de 30 ans », explique Francesca Barbero, doctorante au «Crossmodal Perception and Plasticity Lab, dirigé par Olivier Collignon, et affilié à l’institut de recherche en Psychologie(IPSY) & à l’institut de recherche en Neuroscience (IoNS). D’ailleurs la voix active des régions du cerveau bien spécifiques, qui ne répondent pas à d’autres sons, avec des propriétés acoustiques différentes de celles des voix. « La voix a des composantes harmoniques que des sons tels que des clés de voitures qui tombent part terre, par exemple, n’ont pas ».
La chercheuse s’est donc posé la question suivante : Est-ce que ce sont les propriétés acoustiques spécifiques des voix qui entraînent une réponse de ces régions cérébrales ou le cerveau catégorise-t-il les voix à un plus haut niveau ? La question fait débat au sein de la communauté scientifique.
Pour répondre à cette question, Francesca Barbero a utilisé une nouvelle approche expérimentale en utilisant l’électroencéphalographie et le mécanisme du « marquage frequentiel (frequency tagging)’. Elle a ainsi enregistré l’activité cérébrale de personne exposées à une suite très rapide de différents sons (4 sons/seconde) incluant des voix.
Le cerveau devait donc distinguer les voix des autres sons mais aussi généraliser sa réponse aux différentes voix. « On voit que quelle que soit la voix, les régions du cerveau concernées ont une réponse générale identique lorsque la personne est exposée à une voix versus un autre son. Donc l’activation de ces régions n’est pas liée aux propriétés acoustiques d’une voix en particulier ». De plus, la chercheuse a également mixé les propriétés acoustiques des différents sons présentés pour voir si le cerveau reconnaissait parmi elles, les propriétés typiques des voix. Et cela n’était pas le cas. « Cela nous indique que le cerveau ne se base pas (uniquement) sur les propriétés acoustiques pour distinguer les voix d’autres sons mais que sa réponse reflète plutôt une réponse de catégorisation de plus haut niveau », conclut la chercheuse. Cette avancée rend cette approche – baptisée « Stimulation périodique auditive rapide » - très prometteuse pour l'étude de la perception auditive chez les jeunes enfants et les populations cliniques avec lesquels il est parfois compliqué d’utiliser l’imagerie par résonance magnétique (IRM), habituellement utilisée dans ce type d’étude.
En savoir plus :
"Fast periodic auditory stimulation reveals a robust categorical response to voices in the human brain" - eNeuro, Francesca M. Barbero, Roberta Pia Calce, Siddharth Talwar, Bruno Rossion, Olivier Collignon