• La musique vous émeut elle, à en pleurer.

         Il arrive à tout un chacun d’être ému par un morceau de musique, une chanson, un air que l’on entend jouer ou chanter, même parfois alors qu’on ne le connait pas, qu'on ne l’avait jamais entendu auparavant.
        A l’inverses certains autres airs, morceaux de partition, nous paraissent sans intérêt, voire peu agréables.

        Pourquoi la musique nous émeut-elle? Pourquoi tel accord parait-iI harmonieux. tel autre dissonant ?
        A I'Université de Durham, en Caroline du Nord, David Schwartz et ses collaborateurs ont découvert que la voix “contient”, en quelque sorte, les accords d'une sonate de Mozart ou de Beethoven.
       En étudiant 6300 voix ils ont observé qu'elles se composent toutes de neuf fréquences universelles, présentes chez tous les individus. Ce sont les “briques” constitutives de la voix.
        La première fréquence est la fréquence fondamentale, celle qui donne le ton de la voix, plutot grave pour un homme et plutot aigüe pour une femme ou un enfant. Puis viennent d'autres fréquences complémentaires, nommées harmoniques qui sont reliées el la fréquence fondamentale par un rapport fixe, indépendant des individus. (vous avez peut être étudié cela en physique ou en SVT - on vous a peut être parlé des harmoniques - voir à la fin de mon article.)

        Ces rapports universels expliqueraient-ils la beauté musicale ?
        Pour le savoir, D. Schwartz a fait écouter el des volontaires des accords de deux notes, et a constaté que les accords jugés les plus beaux sont composés de deux notes reliées par un des rapports présents dans la voix humaine. Ainsi, nous « vibrons »quand la musique contient des combinaisons de sons dissimulées dans la voix humaine.
        C’est logique que la voix humaine ait forgé notre goût musical. Une des principales contraintes ayant guidé le développement du cerveau, depuis des centaines de milliers d'années, est la capacité de distinguer le son de la voix humaine d'autres sons moins utiles ou plus menaçants car pour  nos ancêtres, cela pouvait être une question de survie.
        Les systemes cérébraux qui opèrent cette distinction analysent les fréquences :ils repèrent la signature harmonique des sons. Ils connaissent parfaitement la composition et les rapports des harmoniques de la voix humaine.
            Ainsi, nous avons en nous une réceptivité innée pour ces rapports de fréquences, que les compositeurs utilisent consciemment ou non, sans doute parce qu’ils ressentent la même chose et probablement de façon encore plus sensible.

        Comment la musique fait-elle naitre la nostalgie ou I'allégresse ?
         Souvent, les partitions des maitres contiennent des accords majeurs qui évoquent la joie et le bonheur, et des accords mineurs inspirant la tristesse.

        Ces derniers comportent des notes dont les harmoniques correspondantes sont les moins intenses des neuf répertoriées. Ainsi, en inscrivant ces notes sur sa partition, le compositeur crée des sons « moins humains », auxquels manquent des composantes essentielles de la voix.
        Au contraire, lorsqu'iI revient au mode majeur, I'auditeur se trouve rassuré par cet environnement familier. De célèbres compositeurs ont usé de cet artifice : Bach concluait très souvent de longs passages mineurs par un accord majeur. En voulant exprimer la gloire divine, il faisait vibrer la corde « humaine ».
        J’aime la musique classique, mais je n’ai malheureusement pas appris à jouer d’un instrument parce trop jeune, je n’ai pas voulu accepter l’effort du solfège.
        Je serais heureux de savoir ce que pensent de cette question de vrais musiciens.

    Nota : Pour celles qui ont oublié leur cours de physique, je rappelle ce que sont les harmoniques.
        Je prends pour exemple le la3 fondamental qui correspond à 440 hertz (vibrations par seconde)
        Les harmoniques du la3 correspondent à des sons ayant des fréquences multiples de cette note, (et donc sons plus aigus) soit :
            hf2  :    880 Hz
            hf3  :   1320 Hz
            hf4  :   1760 Hz  etc....
        Quand vous faites jouer un la à votre instrument, celui ci produit en réalité un son complexe qui n’est pas la simple sinusoïde à 440 hz, mais une addition de cette sonorité et d’une certaine proportion moindre des autres harmoniques
    `   Cette sonorité résultante s’appelle le “timbre” de l’instrument.
        Quand vous prenez un piano, un violon, un alto, un violoncelle, un hautbois, un flute, un basson.... les proportions de ces harmoniques ne sont pas les mêmes et pour un même la, les instruments ont un timbre différents et votre oreille et votre cerveau peuvent les différencier.
        Mais comme ce sont les mêmes notes et les mêmes harmoniques, le son global de ces isntruments jouant ensemble, reste harmonieux et agréable à l’oreille.
        Quand deux instruments jouent en même temps des notes différentes, cela n’est agréable que si les deux notes comportent les mêmes harmoniques (à peu de chose près).
        Le tableau ci dessous emprunté à Wikipédia, compare les 12 premières harmoniques d’un do très grave  et donne les correspondances de la note la plus proche et l’écart en % d’un demi ton.
        On voit sur ce tableau qu’avec un do, on peut utiliser harmonieusement un mi (tierce) ou un sol (quinte) ou le do de l’octave supérieure. Les harmoniques 7 et 11 ne sont pas utilisées en musique occidentale.

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  •  http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/cerclesillusion.jpg

      L’étude de la façon dont notre cerveau interprète les images que lui envoient nos yeux à partir des neurones de la rétine et  via le nerf optique est passionnant. Et les illusions d’optique sont parfois de précieuses indications pour comprendre ce fonctionnement.

        En 1885, le psychologue allemand Hermann Ebbinghaus découvre une iIIusion aussi simple que saisissante.
        La figure ci-dessus comporte d’une part quatre cercles périphériques rouges de un centimètre de diamètre entourant un cercle central de 5 millimètres et d’autre part le même cercle entouré de quatre cercles plus petits de 3 millimètres de diamètre.
        Paradoxalement, le cerveau juge plus grand le second cercle entouré de petits cercles que le premier entouré de grands cercles, alors qu'ils sont de même diamètre.

        Cette illusion est restée inexpliquée pendant un siècle, mais Catherine Howe et Dale Purves, à l'lnstitut de technologie du Massachusetts, nous livrent la solution.
        Pour évaluer la taille d' un objet, l'oeil se réfère à la taille moyenne des objets qu'iI voit dans son environnement. 
         Notre oeil est habitué à voir des scènes naturelles comportant, au milieu de formes complexes d'arbres, de rochers et de paysages, des motifs géométriques cachés. Lorsque I'oeil accommode sur un plan, les points lumineux situés dans ce plan se projettent sur sa rétine, de même que des objets de plans voisins devant et derrière le plan visualisé. 
        Les images de petits objets sont constituées de points, assimilables à de petits cercles qui se projettent inconsciemment sur la rétine et puis sont transmises au cerveau (à l’arrière de la tête au dessus de la nuque), sous la même forme de petits cercles, qui sont reconnus par des groupes des neurones qui interprètent les formes.

        Afin de comprendre pourquoi le cercle de gauche, large de cinq millimètres et entouré de cercles de un centimètre. paraît plus petit, les chercheurs ont recensé, au milieu de photographies en trois dimensions, des scènes naturelles. 
        Parmi les éléments du décor qui se projettent sur la rétine selon un cercle central entre quatre cercles périphériques de diamètre supérieur, iis ont observé que la situation la plus fréquente est celle où le cercle central est d’un diamètre supérieur à la moitié du diamètre des grands cercles.(donc dans notre cas, supérieur à 5mm)
        Ainsi, notre oeil rencontre dans son environnement une majorité de figures qui forment, sur la rétine, un cercle central de plus de 5mm au milieu de quatre cercles de diamètre 10 mm et le cerveau attend donc. par habitude, cette configuration.
        Quand le diamètre du cercle central n’est que de 5mm, le cerveau le juge trop petit (première figure). 

        Qu'en est-iI de la seconde figure? 
        Cette fois, C. Howe et D. Purves ont dénombré les éléments du décor se projetant sur la rétine selon quatre cercles larges de 3mm et un cercle central de diamètre inférieur,ou supérieur à 5 mm. La première situation  (cercle inférieur à 5mm) est plus fréquente que la seconde. 
        Ainsi notre rétine est habituée aux configurations de I'environnement se projetant selon un cercle central inférieur à 5 mm et quatre cerdes périphériques de 3 mm. Quand, dans cette configuration, le cercle central est égal à 5 mm, le cerveau le juge trop grand (seconde figure). 
        Ainsi, le cerveau tient compte de la majorité des situations rencontrées. pour établir une norme. A partir de cette norme, iI juge la taille des objets particuliers. 

        De façon plus générale, le cerveau évalue la taille des objets dont l’image lui est transmise par comparaison avec les images des objets voisins situés dans un même plan, en se référant à des “normes” conservées en mémoire et qui correspondent aux situations habituelles.
        Mais il “voit” aussi des objets situés dans des plans un peu plus éloignés (et donc “vus plus petits”) et des objets situés dans des plans un peu plus rapprochés (et donc “vus plus grands”), auxquels il applique les mêmes normes.
        Notre cerveau peut ainsi faire inconsciemment des erreurs d’évaluation de taille des objets que voient nos yeux.


    Ci dessous l’image de l’activité vue en IRM, des neurones du cerveau d’un singe, chargés d’interpréter les formes d’une image vue par ses yeux et représentant une grille circulaire. Ces neurones (comme chez l'homme) sont à l'arrière du crâne.
    On voit que l'image IRM (cerclée de rouge) des neurones en activité reproduit la forme de la grille.

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  • Les enfants et les ballons

       J’ai lu récemment une étude sur les réflexes des enfants qui m’a intéressé car elle m’apportait une réponse à un phénomène que j’avais remarqué chez mes enfants et mes petits-enfants, lorsqu’ils avaient 5 ou 6 ans.
        Ils m’arrivait souvent de jouer avec eux au ballon ou avec une balle, en particilier sur la plage, sur le sable mouillé pour ne pas gêner ceux qui construisaient des châteaux de sable ou se roulaient des pelles.
        Je m’étais inquiété en voyant que ces jeunes enfants n'étaient pas très adroits pour attraper les ballons ou les balles que je leur envoyais, même assez lentement et j’avais alors envoyé des balles encore plus lentement, pour leur faciliter la tâche,  mais cela n'a rien arrangé. Au contraire, ils avaient encore plus de difficultés à apprécier I'instant ou I'objet arriverait, et a refermer les mains au bon moment. Je m’étais même alors demandé s'iIs ne présentaient pas un trouble de la coordination.

         Une étude de l'Université de Hamilton,au Canada, réalisée auprès d'enfants de cinq ans, m’a appris que ce comportement est normal.
        Les jeunes enfants ont d'autant plus de difficultés el attraper un objet qu'iI se déplace lentement, car leur cerveau est peu adapté aux faibles vitesses.
        Aussi, iI est inutile de vouloir ralentir les objets qu'on leur envoie, et ils s'en tireront parfois mieux si vous lui envoyez la balle avec un peu plus de vitesse.
        Les enfants en expérimentation, placés devant des écrans d' ordinateur, voyaient deux barres noires se déplacer sur un fond blanc, chacune a une vitesse différente, et disposaient d'une seconde pour indiquer laquelle se déplaçait plus rapidement que l'autre.
        Les psychologues ont constaté que les enfants répondent correctement lorsque la vitesse de la barre de gauche est au moins double de celle de la barre de droite. En dessous de cette limite, leur capacité de discernement diminue: ils ne distinguent pas une barre qui se déplace seulement une fois et demi plus vite que I'autre. Des adultes soumis au même test font la distinction dès lors que la différence de vitesses atteint 35%.

        Les jeunes enfants sont en quelque sorte « aveugles aux vitesses lentes », ce qui explique peut-être leur attrait pour les jeux énergiques et rapides, les voitures qui fIlent sur des rails, ou les avions de papier qui fendent I'air à toute vitesse.
        Chez eux, les neurones des aires visuelles, qui analysent les vitesses lentes n'ont pas atteint leur maturité.
        En outre, ces neurones “lents” sont moins nombreux que les neurones analysant les vitesses rapides, ce qui est aussi vrai chez I'adulte (c'est une question de sécurité).
        L’évolution de Darwin a façonné le cerveau humain pendant des millénaires pour détecter et attraper des proies rapides ou pour déceler un ennemi qui va vous sauter dessus et y échapper.
        C’est donc normal de réagir à des objets rapides soit inné, pour des raisons de survie, mais bien appréhender les réactions à des objets se déplaçant plus lentement nécessite un apprentissage plus important.

     

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  •           Je me suis souvent demandé, ayant regardé un fait divers relaté par le journal télévisé comment une mère de famille, intelligente et cultivée si l’on considère son métier, pouvait avoir oublié son bébé dans sa voiture, où il avait failli mourir de chaleur, si un passant n’avait pas signalé sa présence anormale à la police.
             J’ai trouvé récemment un article de Daniela Ovadia, du laboratoire Neurosciences de Pavie, qui expliquait, ce qu’elle appelle une « cécité d’attention ».

             La chercheuse faisait d’abord allusion à une expérience très connue, menée en 1999 auprès d’étudiants de l’université d’Illinois.  
              
    On leur avait demandé de regarder une vidéo d’un match opposant deux équipes de basket et de compter le nombre de passes des joueurs en maillot blanc, ce qui nécessitait une très grande attention et concentration.

              On leur a demandé ensuite ce qu’ils pensaient du gorille, ce qui les a plongé dans la plus grande perplexité. Ils ont alors regardé à nouveau la vidéo et ont vu un homme déguisé en gorille qui venait sur le terrain, se frappait le torse  et repartait de l’autre coté. Aucun étudiant ne l’avait remarqué lors de la première vision du film.
              Les chercheurs ont ensuite fait l’expérience avec de nombreuses personnes, dont plus de la moitié n’ont pas non plus remarqué le gorille.
              Cette cécité d’inattention est donc le fait de ne pas remarquer quelque chose dans l’environnement, parce que son attention est concentré sur une autre tâche précise et prenante. Elle peut aussi intervenir lorsque l‘attention est prise par une tâche manuelle difficile à mener. 

               Mais mener une tâche qui mobilise votre attention n’est pas le seul phénomène. Les chercheurs ont mis en évidence ce qu’ils appellent un « tunnel d’attention », qui fait qu’une personne absorbée par ses pensées ne remarque plus ce qui se passe dans son environnement, même si cela la concerne.

               J’ai déjà en partie abordé ce problème dans des articles où je décrivais les rapports entre les centres d’interprétation des perception, le thalamus qui sert d’intermédiaire et de coordonnateur, et le cortex préfrontal qui analyse les informations qu’on lui envoie, réfléchit et décide des actions à mener. Le thalamus fait un pré-tri, mais le cortex préfrontal sélectionne ensuite les informations pertinentes qui méritent des décisions urgentes. Mais pour être traitées, les informations, même si elles ont été parfaitement traitées par exemple par les centres d’interprétation de la vision, doivent arriver au cortex préfrontal, c’est à dire à notre conscience.
              Il peut arriver que le stimulus initial ne soit pas transmis. Il arrive aussi qu’il soit trop faible et qu’il n’arrive pas à la conscience : c’est le cas des images subliminales. Enfin il est possible que si ce stimulus s’intègre dans une tâche automatique que nous effectuons de façon quasi automatique (sous le contrôle du cervelet) et que la mémoire de situations voisine interfère avec la perception d’un évènement inattendu et bloque sa transmission au cortex préfrontal. C’est ce qui se passe par exemple lorsque nous parlons en conduisant et que nous nous retrouvons sur le chemin de notre travail ou de notre domicile, alors que nous allions ailleurs. Nous n’avons pas remarqué que l’environnement était légèrement différent.

               Lorsque nous observons un objet, les divers centres d’interprétation de la vue analysent la forme, la texture, les couleurs, la distance, le déplacement et une intégration de ce éléments se fait, si nous faisons attention. Son et odeurs peuvent se mêler à ces perceptions visuelles. Si nous ne faisons pas attention cette intégration peut ne pas se faire et l’information n’est alors pas suffisamment précise pour être identifiée et transmise à la conscience. Cette analyse prend une ou deux centaines de millisecondes et si deux stilulus sont très rapprochés, alors que l’analyse du premier n’est pas terminée, il peut alors ne pas être détecté.

                Enfin les centres amygdaliens qui gèrent en partie nos émotions peuvent interférer sur nos perceptions, le cortex préfrontal facilitant en général la synchronisation des neurones et les centres amygdaliens la ralentissant.
              Un stimulus auquel on s’attend peut être renforcé, de même qu’un stimulus faisant craindre un danger. Par contre un stimulus anormal, mais anodin, sera plus facilement écarté.
               Cortex préfrontal et centres amygdaliens influent beaucoup sur le rappel d’informations en mémoire, par l’intermédiaire de l’hippocampe. Un souvenir de situation habituelle peut empêcher la remontée du souvenir actuel d’une situation exceptionnelle.

              C’est probablement ce qui était arrivé à cette maman qui en général n’allait pas au travail avec son enfant qui était habituellement en crèche, et qui, ce jour là, préoccupée par des problèmes professionnels, n’avait pas eu une remontée à la conscience que son bébé était dans son berceau, sur la banquette arrière de son véhicule.

     

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  •           Je n'ai pas fait d'article sur le goût. Mais j'ai aussi lu une étude sur des papilles du goût dans notre intestin et sur les neurones qui se trouvent aussi dans cet organe.
              Alors j'ai voulu réparer mon oubli.

             Vous savez que la langue possède des petites papilles spéciales qui décèlent les “saveurs” et notamment le salé, le sucré, l’acide et l’amer et pour les japonais une cinquième “l’umami”.
             L’umami (qui veut dire “savoureus, délicieux”), dû à la stimulation de certains neurones par l’anion glutamate, est le goût que l’on retrouve dans les bouillons, les champignon, certains fromages présents dans la cuisine asiatique.
              L’umami n’est pas savoureux en soi, mais il améliore la saveur d’une large variété d’aliments, notamment lorsqu'ils sont peu salés. Le glutamate est présent dans de nombreux légumes et dans les viandes, et dans le lait maternel. 

            Lorsque nous reconnaissons un aliment, c’est d’une part la combinaison particulière de ces saveurs qui nous guide, mais surtout l’odorat, qui complète de façon beaucoup plus analytique et précise. Les oenologues se servent autant de leur nez que de leur palais.  
           Des recherches récentes semblent prouver que langue + odorat peuvent détecter aussi le “goût du gras”.

    Des papilles gustatives dans notre intestin.

              On trouve dans la littérature des cartes des emplacements des papilles spécialisées du goût situées sur la langue. C'est valable pour détecter très rapidement des saveurs faibles. Mais pour une détection normale, toutes les parties de la langue peuvent détecter toutes les saveurs, si elles sont suffisamment intenses et avec un petit délai. Des récepteurs spécifiques de l'umami ont été mis en évidence dans toute la langue.
              Il existe environ 500 000 récepteurs gustatifs, regroupés en 7 à 8 000 « bourgeons gustatifs » dont 75 %  sont dans les papilles gustatives mais 25 % sont répartis dans d'autres régions buccales, sur la muqueuse des joues, des gencives, du palais et de la luette.
              Ces bourgeons comportent une centaine de cellules qui sont renouvelées tous les 10 jours environ partir de cellules souches spécialisées pour chacun des sens. les récepteurs gustatifs étant munis de cils reliés à des nerf sensitifs. 

     Des papilles gustatives dans notre intestin.         Mais il y a aussi des papilles gustatives dans l’estomac et surtout dans l’intestin
              Les cellules gustatives intestinales auraient la même structure que celles de la langue. Elles interagiraient aussi avec les substances sapides (salé, sucré, acide, amer)    par l'intermédiaire de récepteurs, des protéines spécialisées intégrées dans leur membrane.
              Alors que les papilles gustatives de la langue émettent des jugements rapides sur ce qu'elles peuvent laisser passer ou non dans la bouche, les cellules gustatives intestinales serviraient à prograrnmer le métabolisme, provoquant une série complexe de réactions qui ralentissent ou accélèrent la digestion et l'absorption des aliments.
              Elles déclencheraient aussi des réactions prévisionnelles de défense de l’organisme (face à une substance potentiellement toxique), ou prépareraient l’organisme à des actions bénéfiques.
              Il semble notamment que ces “papilles” soient en partie responsables de la régulation de la sécrétion d'insuline, hormone essentielle qui  signale aux tissus qu’ils doivent utiliser le glucose récemment ingéré ou les graisses stockées dans le corps pour produire de l'énergie (par transformation du glucose en adénosine triphosphate, que les cellules, notamment neurones, utilisent pour disposer d’énergie pour les réactions chimiques locales)
              Si l’organisme ne sait pas qu'il a du glucose à sa disposition, il ne peut pas l'exploiter. On s'est longtemps demandé pourquoi le pancréas d'une personne qui a ingéré du glucose par voie buccale libère plus d'insuline que celui d'une autre à qui on a injecté ce glucose par intraveineuse. En fait, si l'intestin ne "goûte" pas le glucose, le corps ne se prépare pas bien à le recevoir.

              Les conséquences sont parfois paradoxales :
              Ainsi beaucoup de personnes prennent des édulcorants à la place de sucre, (l’aspartame notamment) pour préserver leur organisme et pourtant ces édulcorants à faible teneur ou sans calories ne contribuent pas à faire perdre du poids, au contraire.
              Aux Etats-Unis, les consommateurs réguliers de boissons sans sucre en absorbent beaucoup.  Si les édulcorants artificiels qu'elles contiennent stimulent trop ou ne stimulent pas assez les récepteurs du goût de l'intestin, cela peut avoir des conséquences. néfastes Trois études ont confirmé le lien existant entre la consommation de sodas sans sucre et le risque de développer des probIèmes de métabolisme et de diabète.

              Des milliers d’années d'évolution nous ont permis d'avoir un système digestif adapté qui reconnaît les aliments qu'il pourra transformer en énergie ou utiliser au mieux.
              Nous croyons simplement tromper nos papilles gustatives, mais ces petites astuces ne sont pas aussi anodines que nous le pensons, à cause des "papilles gustatives" de notre intestin..
              Il faut faire confiance à son organisme.

     

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