La musique classique améliore l’humeur en déclenchant un verrouillage à trois temps dans l’amygdale étendue

Une étude récente réalisée en Chine a révélé de nouvelles perspectives sur la façon dont l’écoute de musique classique peut influencer positivement le cerveau, offrant ainsi une approche potentielle non médicamenteuse pour traiter la dépression. Publié dans Rapports de cellulesla recherche démontre que la musique classique occidentale peut synchroniser des zones cérébrales spécifiques responsables du traitement des sons et des émotions, ce qui contribue à atténuer les symptômes dépressifs. En utilisant des mesures avancées des ondes cérébrales et l’imagerie neuronale, les scientifiques ont identifié que la musique active un circuit reliant le cortex auditif et les parties du cerveau impliquées dans la récompense et le traitement émotionnel, créant ce que les chercheurs appellent un « verrouillage à triple temps » des oscillations neuronales.

Les chercheurs ont été motivés par la nécessité de trouver de nouvelles façons de traiter la dépression, un problème majeur de santé mondiale. Les traitements actuels, comme les antidépresseurs et la psychothérapie, ne fonctionnent pas pour tout le monde, en particulier pour les personnes souffrant d’une dépression résistante au traitement. Jusqu’à la moitié des personnes atteintes d’un trouble dépressif majeur ne ressentent qu’un soulagement limité, voire nul, de ces traitements conventionnels.

La musicothérapie est utilisée depuis des siècles pour améliorer l’humeur, et la science moderne a montré que la musique pouvait influencer l’activité cérébrale liée aux émotions. Cependant, il reste encore beaucoup à apprendre sur la façon dont la musique affecte le cerveau, en particulier chez les personnes atteintes de formes sévères de dépression qui ne répondent pas bien aux thérapies classiques. En étudiant la réponse du cerveau à la musique chez les personnes souffrant de dépression résistante au traitement, les chercheurs espéraient découvrir de nouvelles façons d’améliorer la santé mentale en utilisant la musique comme traitement non invasif.

L’étude a porté sur 23 patients chez qui on avait diagnostiqué une dépression résistante au traitement. Tous les participants avaient connu des épisodes dépressifs pendant au moins deux ans et aucun n’avait bien répondu à au moins trois types différents de traitements antidépresseurs. Avant l’expérience, chaque participant a subi une intervention chirurgicale pour implanter des électrodes profondément dans son cerveau afin de cibler des zones spécifiques impliquées dans le traitement des émotions et de la récompense. Ces électrodes ont été implantées à l’origine pour une thérapie de stimulation cérébrale profonde, qui est utilisée pour traiter certains cas de dépression, mais dans cette étude, les électrodes ont été utilisées uniquement pour enregistrer l’activité cérébrale.

Au cours de l’expérience, les participants ont écouté deux types différents de musique classique : un morceau qui évoquait des émotions tristes (la Symphonie n° 6 de Tchaïkovski) et un autre qui évoquait des émotions joyeuses (la Symphonie n° 7 de Beethoven). Les chercheurs ont mesuré les réponses émotionnelles des participants à la musique à l’aide d’une échelle visuelle analogique, sur laquelle ils ont évalué leurs niveaux de dépression, d’anxiété et de plaisir de la musique. L’activité cérébrale a été enregistrée à l’aide de capteurs d’électroencéphalogramme (EEG) traditionnels basés sur le cuir chevelu et d’électrodes implantées qui surveillaient les régions cérébrales plus profondes.

Pour mieux comprendre comment la musique affecte le cerveau, les chercheurs ont également utilisé des modèles mathématiques et des techniques d’apprentissage automatique pour analyser les ondes cérébrales. Ils ont notamment étudié la manière dont les oscillations cérébrales (schémas rythmiques d’activité) étaient synchronisées entre le cortex auditif (responsable du traitement des sons) et le noyau du lit de la strie terminale (BNST) et le noyau accumbens (NAc), deux zones clés impliquées dans le traitement des émotions et des récompenses.

Les résultats de l’étude ont montré que la musique a un effet profond sur le cerveau, en particulier lorsqu’elle est appréciée par l’auditeur. Que la musique soit triste ou joyeuse, les participants qui ont déclaré en tirer le plus de plaisir ont connu la plus grande réduction de leurs symptômes dépressifs. Cela suggère que les préférences personnelles jouent un rôle plus important dans les effets émotionnels et antidépresseurs de la musique que le contenu émotionnel spécifique de la musique elle-même.

Au niveau neuronal, les chercheurs ont découvert que l’écoute de la musique était liée à une meilleure synchronisation entre le cortex auditif du cerveau et le circuit BNST-NAc. Cette synchronisation se produisait par « verrouillage temporel triple », un modèle dans lequel l’activité rythmique du cerveau dans le cortex auditif était synchronisée avec l’activité du BNST et du NAc.

« Le circuit BNST-NAc, parfois appelé partie de l’amygdale étendue, souligne la relation étroite entre ce circuit et l’amygdale, une structure centrale dans le traitement des informations émotionnelles », explique l’auteur principal Bomin Sun, directeur et professeur du Centre de neurochirurgie fonctionnelle de l’Université Jiao Tong de Shanghai. « Cette étude révèle que la musique induit un verrouillage triple des oscillations neuronales dans le circuit cortical-BNST-NAc par le biais d’une synchronisation auditive. »

Une autre découverte importante concerne le rôle des oscillations cérébrales, ou des schémas rythmiques de l’activité neuronale, dans la réponse du cerveau à la musique. Les chercheurs ont observé que les oscillations gamma, qui sont des ondes cérébrales rapides associées à l’attention et au traitement émotionnel, étaient plus fréquentes dans les BNST et NAc lorsque les participants appréciaient la musique.

Ces oscillations gamma étaient également étroitement liées aux oscillations thêta, qui sont des ondes cérébrales plus lentes souvent associées à la mémoire et à la navigation. L’étude a montré que lorsque les participants appréciaient la musique, les oscillations thêta du cortex auditif étaient synchronisées avec les oscillations gamma du BNST et du NAc, renforçant l’idée que le plaisir de la musique active un réseau de régions cérébrales impliquées dans le traitement émotionnel et la récompense.

Les chercheurs ont approfondi cette question en étudiant la synchronisation de ces ondes cérébrales et ont découvert que les oscillations gamma dans le BNST et le NAc étaient souvent « imbriquées » dans les oscillations thêta du cortex auditif. Cette imbrication fait référence à l’idée que les ondes gamma plus rapides se produisent à des points spécifiques du cycle des ondes thêta plus lentes, créant un modèle rythmique d’activité synchronisée. Cette imbrication était beaucoup plus forte chez les participants qui appréciaient la musique, ce qui suggère que plus l’activité cérébrale était synchronisée, plus les effets émotionnels et antidépresseurs de la musique étaient importants.

Il est intéressant de noter que les participants qui écoutaient de la musique qu’ils connaissaient, mais qu’ils n’appréciaient pas, n’ont montré que peu ou pas d’amélioration de leurs symptômes dépressifs. Dans ces cas, le cerveau n’a pas montré le même niveau de synchronisation entre le cortex auditif et les régions de traitement émotionnel. Cela souligne encore davantage l’importance des préférences musicales personnelles dans la capacité de la musique à soulager les symptômes dépressifs.

Dans les cas où les participants ne réagissaient pas à la musique, les chercheurs ont expérimenté la modulation auditive. Cette méthode consistait à introduire des fréquences sonores spécifiques conçues pour améliorer la synchronisation entre le cortex auditif et le circuit BNST-NAc. Les résultats ont montré que cette modulation auditive réussissait à augmenter la synchronisation cérébrale et à améliorer les symptômes dépressifs, même chez les participants qui n’avaient jusqu’alors montré que peu de réaction à la musique seule. Cette découverte ouvre de nouvelles possibilités d’utilisation des thérapies basées sur le son pour améliorer la réponse du cerveau à la musique, en particulier pour les personnes qui ne ressentent pas de bénéfices immédiats de la musicothérapie.

« Nos recherches intègrent les domaines des neurosciences, de la psychiatrie et de la neurochirurgie, offrant ainsi une base pour toute recherche ciblant l’interaction entre la musique et les émotions », a déclaré Sun. « À terme, nous espérons traduire les résultats de nos recherches en pratique clinique, en développant des outils et des applications de musicothérapie pratiques et efficaces. »

Mais l’étude, comme toute recherche, comporte certaines limites. Tout d’abord, l’échantillon était relativement petit, avec seulement 23 participants. Bien que ce nombre soit suffisant pour fournir des résultats préliminaires, des études plus vastes seront nécessaires pour confirmer ces résultats et voir s’ils s’appliquent à une population plus large. Les chercheurs ont également été confrontés à des limites liées à leur équipement. Si les électrodes ont fourni des données précieuses sur l’activité cérébrale profonde, la précision des mesures pourrait être améliorée grâce à des technologies plus récentes.

L’équipe de recherche souhaite étudier comment différentes formes de stimulation sensorielle, notamment les expériences visuelles et tactiles, pourraient fonctionner en combinaison avec la musique pour améliorer les effets thérapeutiques chez les personnes souffrant de dépression. Elle prévoit également de collaborer avec des experts en technologie et en musicothérapie pour développer des outils numériques qui pourraient permettre de proposer des thérapies musicales personnalisées via des smartphones ou d’autres appareils.

« En collaborant avec des cliniciens, des musicothérapeutes, des informaticiens et des ingénieurs, nous prévoyons de développer une série de produits de santé numériques basés sur la musicothérapie, tels que des applications pour smartphones et des appareils portables », a déclaré Sun. « Ces produits intégreront des recommandations musicales personnalisées, une surveillance et un retour émotionnels en temps réel, ainsi que des expériences multisensorielles en réalité virtuelle pour fournir des outils d’auto-assistance pratiques et efficaces pour gérer les émotions et améliorer les symptômes dans la vie quotidienne. »

L’étude, «L’entraînement auditif coordonne le verrouillage temporel triple cortical-BNST-NAc pour soulager le trouble dépressif», a été rédigé par Xin Lv, Yuhan Wang, Yingying Zhang, Shuo Ma, Jie Liu, Kuanghao Ye, Yunhao Wu, Valerie Voon et Bomin Sun.