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Des scientifiques prouvent que l’écart entre le résultat attendu et le résultat réel est perçu comme une récompense

Vous aimez vous faire surprendre par cette petite note parfaite et inattendue dans une pièce musicale? C’est le cas de bien des gens. Une nouvelle étude révèle que notre cerveau perçoit cet imprévu comme une récompense et qu’il apprend pendant que nous écoutons de la musique.

Une équipe de chercheurs dirigée par Ben Gold, doctorant au sein du laboratoire de Robert Zatorre au Neuro (Institut et hôpital neurologiques de Montréal) de l’Université McGill, a soumis 20 volontaires à une activité d’apprentissage du système de récompense par la musique. Chaque participant a d’abord choisi une couleur, puis une direction. Chaque choix était associé à une certaine probabilité d’aboutir à un extrait de musique consonante et plaisante ou de musique dissonante et désagréable. Au fil du temps, les sujets ont appris à reconnaître les choix les plus susceptibles de produire une musique consonante ou dissonante. Pendant l’exercice, dont le but était de créer une attente de plaisir ou de déplaisir musical, l’activité cérébrale des sujets était enregistrée au moyen de l’imagerie par résonnance magnétique (IRM) fonctionnelle.

À l’aide d’un algorithme, les chercheurs ont ensuite déterminé l’erreur de prédiction de la récompense pour chaque choix, soit l’écart entre la récompense attendue et la récompense obtenue. En comparant ces données aux données d’IRM, ils ont découvert une corrélation entre les erreurs de prédiction de la récompense et l’activité dans le noyau accumbens, une région du cerveau qui, comme l’ont montré des études précédentes, est activée lorsque le sujet ressent un plaisir musical. L’étude établit pour la première fois que les erreurs de prédiction de la récompense suscitées par la musique provoquent un plaisir musical. C’est également la première fois que l’on constate qu’une récompense esthétique, comme la musique, produit un tel effet. Les études précédentes avaient mis l’accent sur des récompenses plus concrètes, comme la nourriture et l’argent.

Ce sont les sujets dont les erreurs de prédiction de la récompense correspondaient le mieux à l’activité dans le noyau accumbens, qui ont fait le plus de progrès dans l’apprentissage des choix menant aux sons consonants. Ainsi, on constate que la musique est une récompense neurobiologique capable de stimuler l’apprentissage et qu’un stimulus abstrait peut activer le système de récompense du cerveau pour procurer du plaisir et nous encourager à écouter de la musique encore et encore.

« Cette étude nous aide à mieux comprendre comment un stimulus abstrait, tel que la musique, active les centres du plaisir dans notre cerveau, explique Ben Gold. Nos résultats indiquent que les prestations musicales peuvent susciter des erreurs de prédiction de la récompense déjà définies, comme celles qu’on obtient pour des récompenses concrètes telles que la nourriture et l’argent, et que ces erreurs favorisent l’apprentissage. On peut donc supposer que le traitement prédictif jouerait, dans le processus de récompense et du plaisir, un rôle beaucoup plus important qu’on ne le croyait. »

Cette étude a été publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences le 6 février, 2019. Elle a été financée par une bourse de Fulbright Canada à l’intention d’étudiants aux cycles supérieurs en STIM et une bourse de recherche du programme FONCER du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie accordées à Ben Gold, ainsi que par une subvention Fondation des Instituts de recherche en santé du Canada et une bourse de recherche de niveau supérieur de l’Institut canadien de recherches avancées octroyées à Robert Zatorre.

Le Neuro

L’Institut et hôpital neurologiques de Montréal – Le Neuro – est un établissement de calibre mondial voué à la recherche sur le cerveau et aux soins neurologiques de pointe. Depuis sa création, en 1934, par le célèbre neurochirurgien Wilder Penfield, le Neuro est devenu le plus grand établissement de recherche et de soins cliniques spécialisé en neurosciences au Canada, et l’un des plus importants sur la scène internationale. L’intégration harmonieuse de la recherche, des soins aux patients et de la formation par les plus grands spécialistes du monde contribue à positionner le Neuro comme un centre d’excellence unique pour l’avancement des connaissances sur les troubles du système nerveux et leur traitement. L’Institut neurologique de Montréal est un institut de recherche et d’enseignement de l’Université McGill. L’Hôpital neurologique de Montréal fait partie de la mission en neurosciences du Centre universitaire de santé McGill.