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Musique, langage, émotion

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Régine Kolinsky
, 
José Morais
, 
Isabelle Peretz

Influence du contexte sur le traitement en musique et en langage

Barbara Tillmann, Lisianne Hoch et Frédéric Marmel

Résumé

Le traitement d’un événement (une note, un mot) peut être influencé par le contexte dans lequel il apparaît. Analyser les effets de contexte permet d’étudier les connaissances de l’auditeur ainsi que les attentes perceptives qui sont développées sur les événements futurs et qui influencent la vitesse de traitement d’un événement. Le paradigme d’amorçage est une méthode d’investigation indirecte de ces effets de contexte et a amplement été utilisé pour la perception du langage et plus récemment pour la perception de la musique. Des données comportementales et neurophysiologiques montrent que le traitement d’un événement est facilité et nécessite moins de ressources neuronales lorsqu’il est relié (et est supposé être attendu) que lorsqu’il est non relié au contexte qui le précède. Les études sur la perception des structures musicales se sont d’abord inspirées des études sur la perception du langage, puis elles ont évoqué de nouvelles questions sur l’amorçage linguistique ainsi que sur les interactions possibles entre le traitement de ces deux types de structures.

Texte intégral

1Un mot ou une note apparaît rarement seul, mais dans un contexte (une phrase, une mélodie). Alors que de nombreuses études visent à expliquer les processus sous-jacents à la perception des mots ou des sons isolés, d’autres études analysent la perception en contexte car elle est plus proche des situations réelles. Le contexte désigne le fait que d’autres signaux précèdent le signal à traiter et l’effet du contexte désigne le fait que le traitement de ce signal est influencé par ce qui a été entendu auparavant. Le contexte fournit des informations qui permettent à l’auditeur de développer des attentes perceptives sur les événements sonores à venir. Ainsi, manipuler le contexte et observer son influence sur le traitement d’un événement sonore permet d’étudier les connaissances de l’auditeur sur le monde sonore dans lequel il vit. L’hypothèse est que le contexte active les connaissances de l’auditeur et que cette activation influence le traitement des événements sonores. Par exemple, les auditeurs ont des connaissances sur les régularités structurelles qui existent dans notre environnement, comme en langage ou en musique. Ces connaissances sont activées par le contexte (le début d’une phrase ou d’une séquence musicale), ce qui permet à l’auditeur de développer des attentes perceptives sur les événements futurs. Les attentes perceptives vont, selon les situations, faciliter ou retarder le traitement de l’événement cible : une facilitation de traitement (i. e. un traitement plus rapide et plus correct) est observée pour un événement attendu versus un événement non-attendu. L’influence des connaissances (activées par le contexte) sur les attentes perceptives et sur le traitement d’un événement cible a été étudiée en laboratoire, entre autres avec le paradigme d’amorçage – une méthode d’investigation indirecte des attentes perceptives en contexte. Ce chapitre présente des recherches qui ont utilisé ce paradigme pour l’étude des corrélats cognitifs et neuronaux de la perception du langage et de la musique. Les études présentées considéreront d’abord des contextes courts, puis des contextes longs. Historiquement, les recherches sur la perception du langage ont précédé les recherches sur la perception de la musique. Ces dernières se sont inspirées des questions théoriques et des manipulations expérimentales appliquées au langage. Par la suite, les résultats observés pour la perception de la musique ont motivé de nouvelles questions sur la perception du langage, tant au niveau comportemental qu’au niveau neurophysiologique. Finalement, ces recherches se rejoignent dans l’étude des interférences entre les traitements de la musique et du langage : cette approche comparative permet notamment d’étudier comment le cerveau traite des structures sonores issues d’un système, qu’il soit verbal ou non verbal (voir Patel, 2008).

1. Le paradigme d’amorçage

  • 1 Certaines études psycholinguistiques s’intéressent également au traitement des non-mots ou des pse (...)

2Le paradigme d’amorçage est une méthode d’investigation indirecte qui permet d’étudier l’influence des attentes perceptives sur la vitesse et la précision de traitement d’un événement. Il a été amplement utilisé en psycholinguistique (voir McNamara, 2005 ; Neely, 1991 pour des revues) et adapté plus tardivement à la cognition musicale par Bharucha et Stoeckig (1986). Dans ce paradigme, un contexte amorce est suivi par un événement cible à traiter, et la relation entre le contexte amorce et la cible est systématiquement manipulée. Une cible reliée est supposée être attendue, et une cible non reliée est supposée être inattendue, ou moins attendue. La relation manipulée peut concerner, par exemple, la sémantique ou la syntaxe lorsque le paradigme est appliqué à l’étude de la perception du langage, ou la relation musicale lorsqu’il est appliqué à l’étude de la perception musicale. La spécificité du paradigme d’amorçage réside dans le fait qu’on ne demande pas aux participants de juger explicitement la relation entre le contexte amorce et la cible, mais d’effectuer un jugement dichotomique sur la cible. On demande, par exemple, de décider aussi rapidement et correctement que possible si le mot cible est un mot de la langue française ou non (i. e. tâche de décision lexicale). Le point critique est de mesurer comment la réalisation de cette tâche sur l’événement cible est influencée par la relation de cet événement avec le contexte. Dans la tâche de décision lexicale, 50 % des mots cibles sont remplacés par des non-mots ou pseudo-mots (i. e. chaînes de lettres qui ne forment pas un mot mais qui ressemblent à un mot, par exemple tugre), et les analyses se focalisent sur le traitement des mots1. En s’inspirant de cette tâche, les recherches sur la musique ont développé une tâche de jugement de consonance/dissonance : 50 % des accords cibles (qui sont consonants) sont remplacés par des accords dissonants, contenant une note hors tonalité ou mal accordée (Bharucha & Stoeckig, 1986 ; Bigand & Pineau, 1997). D’autres tâches expérimentales ont été proposées pour le paradigme d’amorçage en musique, notamment une tâche d’identification de timbre (l’accord cible est joué par un instrument A ou B, Tillmann, Bigand, Escoffier & Lalitte, 2006) ou de syllabes dans des séquences musicales chantées (l’accord cible est chanté sur un/di/ou un/du/, Bigand, Tillmann, Poulin, D’Adamo & Madurell, 2001). Ainsi, les tâches expérimentales utilisées ne demandent pas aux participants de juger explicitement la relation (sémantique, syntaxique ou musicale) entre le contexte et l’événement cible, mais de faire un jugement rapide sur l’événement cible. Les temps de réponses recueillis sont interprétés en termes de facilité ou de difficulté de traitement. Cette méthode d’investigation indirecte s’est révélée particulièrement puissante pour l’étude des connaissances musicales des enfants (Schellenberg, Bigand, Poulin, Garnier & Stevens, 2005), des patients amusiques (Tillmann, Peretz & Gosselin, 2007) et des auditeurs non-musiciens (Marmel & Tillmann, 2009 ; Tillmann, 2005 ; Bigand & Poulin-Charronnat, 2006).

2. Effets d’amorçage en contexte court

3Dans l’adaptation la plus simple du paradigme d’amorçage, le contexte amorce ne contient qu’un seul événement et son influence sur le traitement d’un événement cible est étudiée. En langage, des paires de mots ont été utilisées avec des mots sémantiquement reliés (« lion – tigre ») ou non reliés (« pain – tigre »). Les temps de réponse des participants pour décider que le deuxième mot est un mot de leur langue maternelle étaient plus courts pour une cible reliée à l’amorce que pour une cible non reliée (e. g. Dannenbring & Briand, 1982). Le mot amorce active les connaissances sémantiques et permet de développer des attentes sur les événements à venir, avec des mots sémantiquement reliés plus fortement attendus que des mots sémantiquement non reliés. Ces effets de contexte sémantique ont été interprétés avec un modèle qui représente les connaissances en termes de réseau de relations sémantiques (Collins & Quillian, 1969). Chaque concept sémantique (mot) est représenté par une unité (nœud) reliée à d’autres unités sémantiquement proches. Le mot amorce active l’unité du réseau qui y correspond et l’activation se propage dans le réseau, augmentant le niveau d’activation des unités les plus proches (unités représentant des mots sémantiquement reliés) par rapport aux unités plus éloignées. La propagation d’activation résultant de l’amorce facilite le traitement d’un mot cible relié rencontré ultérieurement. Plus le mot cible est proche du mot amorce dans le réseau sémantique, plus l’activation résultante est forte et plus le mot cible est supposé être attendu et son traitement facilité.

4En musique, la situation expérimentale la plus simple utilise des paires d’accords : un accord amorce est suivi d’un accord cible à traiter (i. e. sur lequel porte la tâche expérimentale). La relation musicale entre le contexte amorce et l’accord cible est systématiquement manipulée de sorte que la cible est musicalement reliée ou non reliée au contexte (e. g. Bharucha & Stoeckig, 1986). Par exemple, un accord cible de do majeur est musicalement relié à l’accord de sol majeur, mais non relié à l’accord de fa# majeur. Les temps de réponses pour juger la consonance sensorielle de l’accord cible sont plus rapides pour les paires d’accords reliés (e. g. sol majeur – do majeur, avec la cible supposée être attendue), que pour les paires d’accords non reliés (e. g. fa# majeur – do majeur). Ces effets d’amorçage musical ont été observés pour des auditeurs musiciens et non musiciens, et les différences de temps de réponses entre contextes reliés et non reliés ne corrèlent pas avec le degré d’expertise musicale. Afin de focaliser sur les composantes cognitives de l’amorçage musical, la contribution d’un amorçage sensoriel par répétition a été contrôlée : les stimuli étaient construits de telle sorte que l’accord cible relié ne partageait pas de notes ou d’harmoniques avec l’accord amorce, voire avait moins de notes ou d’harmoniques en commun avec l’accord amorce que l’accord cible non relié (Bharucha & Stoeckig, 1987 ; Tekman & Bharucha, 1998).

5Comme pour le langage, ces effets de contexte musical ont été simulés avec un modèle de représentation des connaissances musicales en réseau associé à un mécanisme de propagation des activations (Bharucha, 1987 ; Tillmann, Bharucha & Bigand, 2000). Le contexte amorce est présenté au modèle et entraîne des activations qui se propagent et s’accumulent au cours du temps (ces activations sont pondérées avec le temps afin d’imiter le déclin des informations en mémoire). L’activation de l’unité représentant l’accord cible est interprétée en termes de niveaux d’attentes musicales. Plus une unité est activée, plus l’accord qu’elle représente est attendu et plus le traitement pour cet accord devrait être facilité. Dans le modèle, le niveau d’activation est plus élevé pour une cible reliée que pour une cible non reliée. Ces simulations confirment l’interprétation des effets de contexte en termes d’activation des connaissances musicales.

3. Effets d’amorçage en contexte long

6Pour le langage et la musique, les effets d’amorçage en contexte court suggèrent l’influence des connaissances (sémantiques, musicales) sur le développement des attentes et sur le traitement d’un événement. Pour les deux domaines, le paradigme d’amorçage a été utilisé avec des contextes d’amorçage plus longs, notamment avec des phrases et des séquences musicales (progressions d’accords, mélodies), ce qui permet de s’approcher d’un matériel plus réel. Comme pour les études utilisant des contextes amorces courts, les études utilisant des contextes longs ont d’abord été menées pour la perception du langage puis pour la perception de la musique.

7Pour le langage, il a été montré que le traitement d’un mot cible était facilité lorsque ce mot formait une fin congruente avec le contexte de la phrase par rapport à une fin non congruente, comme dans « Le skieur glisse sur la neige » vs « Le chauffeur conduit sur la neige » (Fischler & Bloom, 1979 ; Stanovich & West, 1979 ; West & Stanovich, 1982). Ces effets de contexte ne sont pas seulement créés par une accumulation de mots dans la phrase, mais aussi par les structures syntaxiques de la phrase. Lorsque l’ordre des mots de la phrase est randomisé (e. g. « quatre avec pour chaises sa aller Jean nouvelle achète table vs boîte »), les effets d’amorçage sémantique sont diminués, voire éliminés (Masson, 1986 ; O’Seaghdha, 1989 ; Simpson, Peterson, Casteel & Brugges, 1989). L’amorçage sémantique dans un contexte long (i. e. phrase) ne s’explique donc pas uniquement par l’activation intra-lexicale : la syntaxe et le sens global de la phrase y contribuent également.

8Pour la musique, les premières études considérant des effets de contextes longs utilisaient des séquences d’accords où le dernier accord définissait l’accord cible (Bigand & Pineau, 1997). Plus récemment, l’amorçage musical a été étendu à des mélodies où la dernière note définissait la note cible (Marmel, Tillmann & Dowling, 2008). Comme pour les études d’amorçage en langage, les attentes pour le dernier événement de la séquence harmonique ou mélodique (l’événement cible) étaient manipulées en changeant le contexte amorce. Par exemple, dans des séquences de huit accords, le huitième accord définissait la cible, le septième accord était tenu constant afin de neutraliser les effets acoustiques locaux, et les six premiers accords constituaient le contexte qui était manipulé de sorte qu’il soit relié ou non relié à la cible. Dans la condition reliée, l’accord cible fonctionnait comme un accord musicalement très stable, un accord de tonique. Dans la condition non reliée, l’accord cible fonctionnait comme un accord moins stable, un accord de sous-dominante. Les participants répondaient plus correctement et plus rapidement à la tâche de consonance/dissonance quand le dernier accord était un accord de tonique – qui était fortement attendu – par rapport à un accord de sous-dominante – qui était moins attendu (Bigand & Pineau, 1997). Comme pour les effets d’amorçage musical en contexte court, l’amorçage sensoriel par répétition (voir section 4) a été contrôlé afin de focaliser sur les composantes cognitives de l’amorçage musical : le matériel était construit de sorte que l’accord cible relié n’apparaissait pas dans le contexte, ou moins souvent que l’accord cible non relié (Bigand, Poulin, Tillmann, Madurell & D’Adamo, 2003). L’influence cognitive des structures musicales a également été observée pour des séquences d’accords plus longues (e. g. des séquences de 14 accords avec six accords précédant la cible tenus constants entre les conditions reliées et non reliées ; Bigand, Madurell, Tillmann & Pineau, 1999), et pour des mélodies où les conditions reliées et non reliées ne différaient que par une note (modifiée par une altération) au début de la mélodie (Marmel et al., 2008). Il est important de noter que ces effets de contexte musical ne sont pas seulement observés pour les auditeurs musiciens mais également pour les auditeurs non-musiciens. Les non-musiciens ont acquis des connaissances musicales par simple exposition à la musique dans la vie de tous les jours et sont sensibles aux changements de fonctions tonales en contexte (Tillmann et al., 2000 ; Bigand & Poulin-Charronnat, 2006).

9Inspirés par les études psycholinguistiques modifiant l’ordre de présentation des mots, Tillmann et Bigand (2001) ont étudié l’effet du contexte global dans des séquences d’accords en permutant deux à deux (ou quatre à quatre) les accords du contexte. Dans ces contextes modifiés et dans les contextes originaux (i. e. non modifiés), le traitement de la cible reliée était facilité par rapport à la cible non reliée et cet effet de contexte n’était pas diminué dans les séquences modifiées. Ces résultats ont été simulés par le modèle d’activation des connaissances musicales, ce qui suggère que les effets d’amorçage musical résultent d’une activation des connaissances tonales de l’auditeur. Contrairement à l’effet d’amorçage sémantique – qui diminue ou disparaît quand l’ordre temporel des mots est modifié dans les phrases – l’effet d’amorçage musical dans les séquences d’accords ne nécessiterait pas forcément de processus d’intégration temporelle des événements dans une structure d’ensemble (Bharucha, 1984). Une étude récente suggère que l’effet d’amorçage observé pour les séquences modifiées aurait pu bénéficier d’un amorçage sensoriel (i. e. la tonique apparaissait plus fréquemment dans le contexte que la sous-dominante). Lorsque le matériel expérimental contrôle l’apparition des événements cibles en contexte (matériel de Bigand et al., 2003), changer l’organisation temporelle des séquences modifie l’effet d’amorçage musical (Przybylski, 2008).

4. Amorçage par répétition : langage vs musique

10Le traitement d’un événement qui a déjà été traité précédemment est facilité par rapport au traitement d’un nouvel événement non répété. Cet effet de répétition a été montré avec divers types de stimuli (e. g. des mots écrits et parlés, des images, des visages, des sons de l’environnement), et la consistance des données souligne sa robustesse (Poulin-Charronnat & Tillmann, soumis, pour une revue). En particulier, pour le langage, l’avantage de traitement d’un mot répété a été comparé avec l’avantage du traitement d’un mot sémantiquement relié (Dannenbring & Briand, 1982 ; Rugg, 1985). Un mot cible sémantiquement relié au mot amorce (« lion-tigre ») était traité plus rapidement qu’un mot cible sémantiquement non relié (« pain-tigre »), mais il était traité plus lentement qu’un mot cible répété (« tigre-tigre »). Dans des listes de mots (définissant les amorces et les cibles), l’amorçage par répétition était plus fort que l’amorçage sémantique et persistait plus longtemps (Dannenbring & Briand, 1982). L’amorçage sémantique était observé uniquement lorsque les mots amorce et cible se suivaient directement tandis que l’amorçage par répétition subsistait jusqu’à seize mots entre deux répétitions.

11Contrairement aux effets de répétition observés pour les mots, en musique, les études comparant l’amorçage par répétition avec l’amorçage musical ne sont pas parvenues à montrer un effet facilitateur de la répétition. Bigand, Tillmann, Poulin-Charronnat et Manderlier (2005) ont montré qu’un accord cible relié à l’amorce (e. g. sol majeur – do majeur) est traité plus rapidement qu’un accord cible non relié (e. g. fa# majeur – do majeur), mais aussi rapidement qu’un accord cible répété (e. g. do majeur – do majeur). Dans une expérience ne comparant que l’accord cible relié et l’accord cible répété, ces auteurs ont montré que l’accord relié est même traité plus rapidement et plus correctement que l’accord cible répété – ce qui contraste avec les résultats observés pour les paires de mots.

12Face à ce résultat surprenant étant donné l’avantage de la répétition observé dans d’autres domaines, d’autres études sur l’amorçage musical ont porté sur l’effet de répétition en utilisant des contextes longs, notamment des séquences d’accords. Les séquences amorces contenaient, par exemple, l’accord cible non relié, mais pas l’accord cible relié. Dans cette situation expérimentale, les résultats ont montré une fois de plus que la relation musicale primait sur la répétition : l’accord cible musicalement relié était traité plus rapidement que l’accord cible non relié qui ne semblait pas tirer avantage de la répétition (Bigand et al., 2003). L’avantage de la relation musicale persistait même lorsque la relation musicale était comparée à une répétition immédiate de la cible à la fin de la séquence musicale (i. e. avec l’accord cible directement précédé par le même accord) (Bigand et al., 2005).

13Les résultats d’amorçage musical en contexte long sont cohérents avec ceux obtenus en contexte court (voir section 2). L’ensemble des résultats montre l’influence des connaissances musicales sur le traitement d’un événement musical, influence qui est plus forte que celle de la répétition (i. e. traiter deux fois la même information sensorielle). Bigand et al. (2005) ont fait l’hypothèse d’un statut spécial de la musique vis-à-vis de l’effet de répétition parce que, à la différence du langage, les événements musicaux (notes, accords) ne réfèrent pas à des objets externes mais seulement à eux-mêmes (au moins pour les auditeurs sans formation musicale). L’organisation temporelle entre les événements musicaux est basée sur des structures syntaxiques et implique des changements de tensions et détentes entre les événements musicaux (Lerdahl & Jackendoff, 1983). Cette caractéristique pourrait expliquer pourquoi un auditeur s’attendrait plutôt à un changement d’événement qu’à une répétition des événements – d’où l’avantage du traitement de la relation musicale sur la répétition en musique.

14Mais avant de conclure que la musique est « un cas spécial pour l’effet de répétition », il est nécessaire de tester avec d’autres types de stimuli, notamment des stimuli langagiers, si des contextes amorces structurés modifient l’avantage de la répétition. Une revue de la littérature psycholinguistique montre que même si l’amorçage sémantique a été étudié avec des phrases, les études comparant l’amorçage sémantique et l’amorçage par répétition ont uniquement utilisé des contextes courts, tels que des paires de mots ou des contextes de listes de mots (les paires de mots y étant inclus) (Poulin-Charronnat & Tillmann, soumis). Par conséquent, ces contextes courts manquent de liens structuraux entre les mots (i. e. structures syntaxiques).

15Inspirés par les résultats de l’amorçage musical, Poulin-Charronnat et Tillmann (soumis) ont étudié si, en langage, des contextes amorces structurés (des phrases) modulaient l’amorçage par répétition. L’objectif était de comparer l’amorçage par répétition et l’amorçage sémantique pour des contextes amorces courts (i. e. paires de mots) et longs (i. e. phrases). Dans les conditions « contextes courts », la cible était soit la répétition de l’amorce (e. g. « marin-marin »), soit une cible sémantiquement reliée à l’amorce (e. g. « marin-bateau »), soit une cible sémantiquement non reliée (« marin-docteur »). Ces conditions ont répliqué les résultats précédemment obtenus (e. g. Dannenbring & Briand, 1982) en montrant que la cible répétée était traitée le plus rapidement, suivie par la cible reliée puis par la cible non reliée, qui était traitée le plus lentement. Dans les conditions « contextes longs », les mêmes paires de mots (i. e. utilisées pour la condition « contextes courts ») étaient présentées dans le contexte d’une phrase, avec le dernier mot définissant la cible (e. g. « Le prudent marin guide le bateau/marin/docteur »). L’hypothèse était que si le contexte de la phrase avait une influence sur le traitement des mots cibles, et si cette influence était comparable à l’influence de l’organisation structurelle des contextes musicaux, alors l’amorçage sémantique devrait être plus fort que l’amorçage par répétition. Les résultats de cette étude (réalisée en modalités auditive et visuelle) confirment cette hypothèse : les mots cibles sémantiquement reliés étaient traités plus rapidement que les mots cibles répétés, et les mots cibles répétés étaient traités plus rapidement que les mots cibles non reliés. L’avantage général de la répétition était donc observé uniquement pour des contextes courts. Les résultats avec les contextes longs (i. e. les phrases) montrent que l’avantage de la relation sémantique (sur la répétition) peut également être observé pour le langage et n’est pas spécifique au domaine musical (Bigand et al., 2005). Ces données suggèrent le rôle de l’organisation structurelle dans le développement des attentes et leur influence sur le traitement d’un événement cible. En musique comme en langage, un contexte structuré facilite le traitement d’un événement relié (qui s’intègre mieux dans le contexte) par rapport au traitement d’un événement répété. Plus les contraintes contextuelles sont fortes, moins le traitement d’un événement dépend des informations sensorielles (et donc de la répétition).

16Le rôle de l’organisation structurelle dans le développement des attentes a suggéré une nouvelle hypothèse sur les résultats obtenus dans des contextes courts (Poulin-Charronnat & Tillmann, soumis). Un amorçage par répétition est observé pour des paires de mots (i. e. la cible répétée est plus facilement traitée que la cible reliée), mais non pour des paires d’accords (i. e. la cible reliée est traitée plus facilement que la cible répétée) (Bigand et al., 2005). Une explication possible est que pour le matériel expérimental utilisé en musique, les deux accords musicalement reliés (où la cible est un accord de tonique) formaient une unité structurelle et syntaxique : la cadence parfaite (i. e. V-I). En revanche pour le matériel expérimental utilisé en langage, les mots d’une paire reliée n’étaient pas structurellement reliés. L’hypothèse structurelle proposée pour des contextes longs (et maintenant appliquée à des contextes courts) suggère de comparer des paires de mots répétés avec des paires de mots formant une unité structurelle, comme des mots composés avec deux mots définissant ensemble un nouveau mot (e. g. « balai-brosse »). Si les connaissances de l’auditeur sur les unités structurelles influencent le traitement des mots plus fortement que la répétition (i. e. caractéristiques sensorielles), le traitement d’un mot cible qui complète le mot composé (« balai-brosse ») devrait être plus rapide que le traitement d’un mot cible répété (« brosse-brosse » ou « balai-balai »).

17Les recherches sur la musique, présentées dans les sections 1 à 3, se sont développées en s’inspirant des paradigmes, questions et hypothèses de la psycholinguistique (voir aussi section 5). Les études de cette section montrent que les phénomènes observés en musique ont aussi conduit à de nouvelles études et hypothèses en langage (voir aussi section 6), notamment avec l’hypothèse que les relations de structure primeraient sur la répétition.

5. Effets de contexte : effets de facilitation ou d’inhibition ?

18Les études d’amorçage en musique et en langage ont montré des effets de contexte en comparant une condition reliée à une condition non reliée. Est-ce que les attentes étudiées en contexte représentent une facilitation ou une inhibition de traitement ? Autrement dit, est-ce que le traitement du contexte représente un coût ou un bénéfice pour le traitement de l’événement cible ?

19Pour l’amorçage sémantique, les études psycholinguistiques ont analysé les composantes de facilitation ou d’inhibition en introduisant une condition « ligne de base », également nommée condition neutre (e. g. de Groot, Thomassen & Hudson, 1982 ; Deutsch & Bentin, 1994 ; Neely, 1976, 1977 ; Stanovich & West, 1983). Cette condition propose un contexte neutre (e. g. « Le prochain mot est… » ou « Ils disent que c’était le… ») qui ne dirige pas les attentes sémantiques des participants. Les performances dans cette condition sont comparées aux performances dans les conditions sémantiquement reliées et non reliées, pour lesquelles les attentes sémantiques sont respectivement respectées ou violées (Hess et al., 1995 ; Stanovich & West, 1979). L’introduction de la ligne de base a montré que les temps de réponse pour la condition reliée sont plus courts que ceux pour la ligne de base, indiquant une facilitation pour la condition reliée et donc un bénéfice de traitement après avoir développé les attentes sémantiques adéquates. Par contre, la comparaison avec la ligne de base ne montre pas ou peu d’inhibition pour la condition non reliée, donc pas ou peu de coût résultant du développement d’attentes incongruentes avec la cible (Stanovich & West, 1983). Toutefois, le patron de facilitation et d’inhibition observé dépend du plan expérimental et des cibles reliées et non reliées qui sont utilisées. Par exemple, Fischler et Bloom (1979) ont observé que seuls des mots cibles fortement non reliés et incongruents créent des effets d’inhibition et que ces effets disparaissent lorsque la situation expérimentale n’inclut aucune phrase à fin congruente.

  • 2 Le cercle des quintes est une représentation théorique des tonalités (et leurs accords de tonique) (...)

20Afin d’étudier les processus d’inhibition et de facilitation impliqués dans les effets d’amorçage en musique, des études récentes, inspirées par les recherches psycholinguistiques, ont introduit des contextes amorces « neutres » (Tillmann, Janata, Birk & Bharucha, 2003, 2008). Les attentes musicales étudiées avec le paradigme d’amorçage sont guidées par le centre tonal installé dans le contexte amorce, qui définit si la cible (l’événement final) est reliée ou non reliée (i. e. donc musicalement attendue ou non). La création de « lignes de bases » en musique consistait à créer des séquences d’accords sans centre tonal pour ne pas diriger les attentes musicales dans la « bonne » ou la « mauvaise » direction. La particularité d’un contexte qui installe un centre tonal est l’utilisation d’accords harmoniquement proches les uns des autres (i. e. qui sont représentés dans une section du Cercle des Quintes2). Dans le contexte « ligne de base » (i. e. sans centre tonal), les accords successifs étaient harmoniquement distants (opposés dans le cercle des quintes) et les répétitions d’accord ont été évitées. Cette construction visait à éviter que les attentes soient dirigées vers une section du cercle (i. e. une tonalité spécifique). La comparaison du traitement d’une cible dans un contexte neutre (i. e. ligne de base sans centre tonal) avec le traitement d’une cible dans des contextes tonals a montré que le traitement du centre tonal crée un bénéfice de traitement pour les cibles reliées (la tonique) et un coût de traitement pour les cibles non reliées. Ce coût de traitement a été observé pour des cibles non reliées appartenant à une autre tonalité que celle installée dans le contexte et pour des cibles moins reliées qui appartiennent à la tonalité installée, comme la sous-dominante. La sous-dominante est le troisième accord le plus important dans une tonalité, précédée par la dominante en deuxième position et la tonique en première position. Les temps de traitement d’une cible de dominante ne diffèrent pas de ceux de la ligne de base : ils ne montrent ni facilitation ni inhibition de traitement. En somme, la tonique est le seul accord bénéficiant du traitement du centre tonal du contexte. L’ensemble des résultats suggère que l’activation d’un centre tonal créé des attentes très fortes pour l’accord de tonique (la cible reliée) et que la tonique joue un rôle privilégié dans le traitement de la musique, comme l’avait déjà suggéré de précédentes études en lui attribuant la fonction de point de référence cognitif (e. g. Bharucha, 1984 ; Francès, 1958 ; Krumhansl, 1990).

6. Corrélats neuronaux des effets de contextes en langage et en musique

  • 3 Les marqueurs électrophysiologiques, encore appelés composantes de potentiels évoqués, se caractér (...)

21Les recherches étudiant les corrélats neuronaux du traitement du langage ont également précédé celles étudiant les corrélats neuronaux du traitement de la musique (e. g. Friederici, Pfeifer & Hahne, 1993 ; Hagoort, Brown & Groothusen, 1993 ; Kutas & Hillyard, 1980, 1983 ; Osterhout & Holcomb, 1992). Dans les deux domaines, les corrélats neuronaux sont mesurés pour un événement (mot, note, accord) qui est présenté en contexte et qui respecte ou viole les attentes contextuelles. Pour le langage, des études utilisant l’électroencéphalographie (EEG) ont mis en évidence des marqueurs électrophysiologiques3 du traitement des violations syntaxiques (e. g. (E) LAN (Early) Left Anterior Negativity, P600 : Friederici et al., 1993 ; Hagoort et al., 1993 ; Kutas & Hillyard, 1983 ; Osterhout & Holcomb, 1992) et des violations sémantiques (e. g. N400 : Friederici et al., 1993 ; Kutas & Hillyard, 1980). Pour la musique, l’EEG a permis d’identifier une onde négative précoce (e. g. ERAN pour « Early Right Anterior Negativity » : Koelsch et al., 2000) ainsi que des ondes négatives et positives tardives (P300, P600, ou N5 : Patel et al., 1998 ; Poulin-Charronnat et al., 2006 ; Regnault, Bigand & Besson, 2001). Certaines études ont utilisé le paradigme d’amorçage musical, comme Regnault et al. (2001), qui ont comparé le traitement d’un accord cible fortement relié au contexte (i. e. un accord de tonique) à un accord cible moins relié au contexte (i. e. un accord de sous-dominante). Les résultats ont mis en évidence une composante positive (P300) avec une amplitude plus large pour les accords moins reliés comparé aux accords reliés (voir aussi Poulin-Charronnat et al., 2006).

22Alors que l’électrophysiologie a une excellente résolution temporelle, la résolution spatiale des sources cérébrales des potentiels évoqués est limitée. C’est pourquoi les recherches étudiant les corrélats neuronaux du traitement des événements en contexte pour le langage et la musique ont également utilisé la magnétoencéphalographie (MEG) et l’imagerie cérébrale fonctionnelle par résonance magnétique (IRMf). Ces travaux ont permis de mettre en évidence un réseau d’activations dans lequel le rôle du cortex frontal inférieur (i. e. l’aire de Broca et son homologue à droite) a été particulièrement souligné.

23Pour le langage, la méthode d’IRMf a été combinée, entre autres, avec des paradigmes d’amorçage sémantique utilisant des paires de mots (e. g. Kotz, Cappa, von Cramon & Friederici 2002) ou des phrases (e. g. Cardillo, Aydelott, Matthews & Devlin, 2004 ; Friederici, Rüschemeyer, Hahne & Fiebach, 2003). Les participants réalisaient une tâche de décision lexicale sur les mots cibles qui étaient soit reliés, soit non reliés au contexte (e. g. « The boy bounced the ball » vs « Pasta is my favorite kind of ball »). Les activations cérébrales étaient mesurées pour les mots cible. Afin d’extraire l’activation correspondant au traitement plus complexe dû à la violation des attentes sémantiques créées par le contexte, les activations observées pour les mots sémantiquement reliés étaient soustraites de celles observées pour les mots non reliés. Pour les paires de mots, Kotz et al. (2002) ont observé des activations plus fortes pour les mots non reliés dans le gyrus frontal inférieur gauche et dans les opercules frontaux gauche et droit. Pour les phrases, Cardillo et al. (2004) ont rapporté des résultats convergents, avec des activations plus fortes dans le gyrus frontal inférieur (activations bilatérales, mais plus fortes dans l’hémisphère gauche que dans l’hémisphère droit). Friederici et al. (2003) ont comparé des phrases avec des violations sémantiques ou syntaxiques avec des phrases correctes dans la même session expérimentale. Leurs résultats montrent que l’activation de l’opercule frontal gauche est plus faible pour les phrases correctes et augmente significativement uniquement pour la violation syntaxique.

24Pour la musique, l’implication du cortex frontal inférieur (l’aire de Broca et son homologue à droite) dans le traitement des structures musicales a d’abord été montrée avec la méthode MEG combinée à une analyse de localisation des sources (Maess, Koelsch, Gunter & Friederici, 2001). Deux études IRMf utilisant le paradigme d’amorçage musical ont confirmé l’implication de ces structures dans le traitement musical (Tillmann, Janata & Bharucha, 2003 ; Tillmann, Koelsch et al., 2006). Les tâches expérimentales sur l’accord cible portaient sur des jugements de dissonance sensorielle, de timbres ou de phonèmes chantés. Dans une première étude IRMf d’amorçage musical, la manipulation des relations musicales était forte et opposait un accord relié et attendu (i. e. l’accord de tonique) à un accord non relié et inattendu (i. e. un accord appartenant à une tonalité musicalement éloignée de la tonalité du contexte amorce). Cette forte violation des attentes musicales évoquait une activation du cortex frontal inférieur (bilatérale) plus forte pour l’accord inattendu que pour l’accord attendu (Tillmann et al., 2003 ; voir aussi Koelsch, 2005 ; Koelsch et al., 2002). Contrairement au langage, la manipulation des structures musicales peut engendrer également une violation au niveau acoustique – en plus de la manipulation des forces d’associations entre les événements. Cette violation acoustique (i. e. l’introduction de nouvelles notes non entendues dans le contexte) amène à deux interprétations alternatives des activations cérébrales observées : 1) l’activation reflète uniquement une détection de déviance sensorielle ou de dissonance, ou 2) la différence entre les accords reliés et non reliés est due à une diminution d’activation liée à la répétition des notes composant les accords reliés dans le contexte (i. e. amorçage par répétition). L’utilisation de violations relativement subtiles des attentes musicales (tonique vs sous-dominante) et le contrôle des modifications sensorielles entre contextes reliés et non reliés (voir Bigand et al., 2003) ont permis d’écarter ces explications alternatives (i. e. traitement de déviance acoustique ou amorçage par répétition), confirmant ainsi l’implication du cortex frontal inférieur (opercule frontal, insula antérieur) dans le traitement des structures musicales (Tillmann, Koelsch et al., 2006).

25Au-delà des régions frontales inférieures, l’ensemble de ces études suggère que le traitement des structures musicales inclue un réseau neuronal plus large, comprenant des régions temporales bilatérales (gyrus temporal supérieur antérieur, gyrus/sulcus temporal supérieur postérieur et gyrus temporal medium) et des régions pariétales droites (gyrus supramarginal) (aussi Koelsch, 2005 ; Koelsch et al., 2002 ; Tillmann et al., 2003 ; Tillmann, Koelsch et al., 2006). De façon comparable, pour le langage, les patrons d’activation cérébrale incluent en plus du gyrus frontal inférieur, des régions temporales (gyrus temporal supérieur antérieur, gyrus/sulcus temporal supérieur postérieur) et pariétales (principalement reflétées dans les potentiels évoqués) (voir Friederici, 2002). Le recouvrement des corrélats neuronaux pour traiter la musique et le langage pourrait refléter des processus nécessaires à l’intégration structurelle, notamment au cours du temps. Les recherches futures devraient non seulement étudier l’interaction entre les structures cérébrales observées, afin d’aller au-delà d’une observation de co-activations et de comprendre le réseau neuronal impliqué, mais également déterminer les différences d’activations de ce réseau pour le traitement des structures contextuelles en musique et en langage.

7. Interaction entre les effets de contexte en musique et en langage : syntaxe – sémantique

26Alors que des études de cas ont montré une double dissociation entre le traitement de la musique et du langage (e. g. Peretz & Morais, 1989) et que certaines études comportementales et neurophysiologiques ont montré une indépendance de traitement (Besson, Faïta, Peretz, Bonnel & Requin, 1998 ; Bonnel, Faïta, Peretz & Besson, 2001), de nombreuses autres recherches comportementales et neurophysiologiques ont suggéré des ressources cognitives et neuronales partagées pour le traitement de la musique et du langage (voir section 6 ; Patel, 2003 ; 2008). Par exemple, des recherches comportementales ont montré des influences interactives entre le traitement de la musique et du langage (Bigand et al., 2001 ; Hoch, Tillmann & Poulin-Charronnat, 2007 ; Poulin-Charronnat, Bigand, Madurell & Peereman, 2005 ; Slevc, Rosenberg & Patel, 2009 ; Fedorenko, Patel, Casasanto, Winawer & Gibson, 2009). Cette section se focalisera sur les études qui analysent l’interaction ou l’indépendance (i. e. modularité) des traitements de la musique et du langage en utilisant les effets de contexte et plus particulièrement le paradigme d’amorçage.

27Le paradigme d’amorçage musical a été utilisé avec de la musique chantée (sur des syllabes ou des mots) et a permis de montrer que les relations musicales des accords cibles avec le contexte influençaient le traitement des informations langagières. La tâche expérimentale était une tache d’identification de phonème (i. e. « est-ce que l’accord final est chanté sur un/i/ou un/u/ ? ») ou bien une tâche de décision lexicale. Comme dans les études présentées dans la section 3, le dernier accord des séquences fonctionnait comme un accord de tonique (i. e. cible reliée) ou de sous-dominante (i. e. cible moins reliée). Les syllabes chantées sur l’accord de tonique étaient identifiées plus rapidement que les syllabes chantées sur l’accord de sous-dominante (Bigand et al., 2001). Dans Poulin-Charronnat et al. (2005), le paradigme d’amorçage musical était combiné avec le paradigme d’amorçage sémantique : les phrases chantées finissaient sur un mot cible sémantiquement relié ou non relié (e. g. « La girafe a un très grand cou » vs « pied ») et étaient chantées sur des séquences d’accords finissant sur un accord de tonique ou de sous-dominante. Les résultats ont montré que les relations musicales modulaient le traitement sémantique des phrases : l’effet d’amorçage sémantique était plus fort pour les mots cible chantés sur l’accord de tonique que pour ceux chantés sur l’accord de sous-dominante.

  • 4 Communication affichée aux XXXe Symposium de l’Association de psychologie scientifique de langue f (...)

28L’observation d’interactions pour la musique chantée pose la question de savoir si les interactions entre les structures musicales et langagières sont dues à l’intégration des deux informations dans le même signal acoustique ou si elles persistent pour des informations séparées. Hoch et al. (2007)4 ont séparé les informations musicales et langagières dans deux modalités : les séquences musicales (finissant sur l’accord de tonique ou de sous-dominante) étaient présentées dans la modalité auditive tandis que les phrases étaient présentées dans la modalité visuelle. La tâche expérimentale était une tâche de décision lexicale sur le dernier mot de la phrase et portait ainsi uniquement sur l’information visuelle.

29L’expérience 1 étudiait l’interaction entre la relation musicale et le traitement sémantique et visait à répliquer les résultats de Poulin-Charronnat et al. (2005) en inter-modalité. L’expérience 2 étudiait l’interaction entre la relation musicale et le traitement syntaxique dans les mêmes conditions que l’expérience 1. Les participants devaient lire des phrases et effectuer une tâche de décision lexicale sur le dernier mot, qui était sémantiquement relié ou non relié au contexte de la phrase (expérience 1), ou syntaxiquement relié ou non relié avec l’article qui le précédait (violation de genre, expérience 2). En synchronie avec la lecture des phrases, les participants entendaient les séquences musicales dont le dernier accord était soit un accord de tonique (i. e. relié et attendu), soit un accord de sous-dominante (i. e. moins relié et moins attendu). L’expérience 1 a montré que la relation musicale influençait le traitement des mots présentés visuellement : les participants identifiaient plus rapidement le mot cible quand il était présenté en même temps qu’un accord relié plutôt qu’un accord moins relié. Ces résultats suggèrent que les processus de traitement de la musique et les processus lexicaux ne sont pas complètement indépendants. Cet effet principal de la relation musicale sur le traitement des mots peut être discuté en termes de processus attentionnels, comme cela a été proposé pour le traitement des syllabes et des formes géométriques présentées en modalité visuelle (Escoffier & Tillmann, 2008). Contrairement aux résultats observés avec les phrases chantées (Poulin-Charronnat et al., 2005), l’effet de la relation sémantique n’était pas modulé par la relation musicale, suggérant que l’interaction entre la musique et la sémantique n’était pas suffisamment forte pour modifier le traitement sémantique en modalité visuelle. En revanche, l’expérience 2 a montré que la relation musicale modulait l’effet de la relation syntaxique sur le traitement du mot cible : l’effet de la relation syntaxique était plus fort lorsque le mot cible était présenté avec un accord relié plutôt qu’avec un accord moins relié, suggérant que les traitements de la musique et de la syntaxe partagent des ressources neuronales.

30La différence observée entre les traitements syntaxique et sémantique des informations langagières en interaction avec les informations musicales est en accord avec d’autres résultats comportementaux et électrophysiologiques rapportés récemment pour la musique chantée (Fedorenko et al., 2009, avec une tâche de compréhension sur des phrases) et avec des paradigmes inter-modaux (Koelsch, Gunter, Matthias, Wittfoth & Sammler, 2005, avec des jugements de cohérence syntaxique et sémantique sur des phrases présentées visuellement ; Svlec et al., 2009, avec un paradigme de « self-paced reading »).

31L’ensemble de ces études suggère que les structures musicales entendues modulent le traitement syntaxique, mais pas le traitement sémantique de mots présentés visuellement. Ces résultats sont en accord avec l’hypothèse d’un partage de ressources entre musique et langage proposée par Patel (2003) : l’hypothèse SSIRH (« shared syntactic integration resources hypothesis »). Basée sur des résultats neurophysiologiques (voir section 6), cette hypothèse propose que les traitements des structures syntaxiques linguistiques et musicales puisent dans les mêmes ressources neuronales et cognitives.

32Plus récemment, Steinbeis et Koelsch (2008) ont observé une interaction entre les marqueurs électrophysiologiques engendrés par une violation musicale (i. e. ERAN, N5) et les marqueurs électrophysiologiques engendrés par une violation syntaxique et sémantique en langage : le marqueur électrophysiologique précoce (ERAN) interagissait avec le marqueur du traitement syntaxique en langage (i. e. LAN) (voir aussi Koelsch et al., 2005) et le marqueur électrophysiologique plus tardif d’une violation musicale (i. e. N5) interagissait avec le marqueur du traitement sémantique en langage (reflété par la N400). Contrairement aux études citées ci-dessus, Steinbeis et Koelsch (2008) demandaient aux participants de réaliser une tâche sur la musique (i. e. détection d’un timbre déviant) en plus de la tâche sur le langage (i. e. dire si la phrase a déjà été lue précédemment pour environ 15 % des phrases). Notons que l’interaction entre le traitement de la relation musicale et le traitement de la syntaxe linguistique a pu être observée en inter-modalité sans tâche supplémentaire portant sur la musique. Une hypothèse serait que la SSIRH pourrait couvrir non seulement l’intégration structurelle des informations syntaxiques (en langage et en musique), mais également des informations sémantiques (même si à un degré moindre). Le traitement sémantique, comme le traitement syntaxique, nécessite un travail d’intégration temporelle et des processus liés à la mémoire de travail, notamment pour lier les différents mots d’une phrase dans une structure d’ensemble et créer un modèle mental de la situation décrite (Friederici, 2001). L’inconsistance de l’interaction entre le traitement des structures sémantique et musicale observée à travers les études citées ci-dessus (voir aussi Besson et al., 1998) pourrait être liée à la possibilité d’un moindre coût des processus d’intégration impliqué dans le traitement sémantique comparé au traitement syntaxique. Par conséquent, l’interaction entre musique et sémantique pourrait fluctuer en fonction de la tâche expérimentale, du niveau d’attention dirigé vers les structures musicales vs linguistiques, des modalités de présentation des informations linguistiques (chantées, parlées, visuelles) ainsi que la force des violations d’attentes utilisées (e. g. hors ou dans la tonalité en musique) (voir Hoch, Tillmann & Poulin-Charrronnat, 2008, pour une discussion).

8. Conclusion

33Pour le langage et la musique, l’étude des effets de contexte a montré le rôle des connaissances dans le traitement d’un événement, notamment en permettant le développement d’attentes sur les événements à venir. En manipulant la relation entre un contexte amorce et un événement cible, et en analysant le traitement de l’événement cible en fonction de sa relation avec le contexte amorce, le paradigme d’amorçage constitue un outil particulièrement puissant. Non seulement il permet d’étudier les effets des attentes développées pendant le contexte de manière indirecte, mais en plus il peut s’appliquer à divers domaines tels que le langage et la musique, facilitant ainsi leur comparaison et l’étude de leurs interactions. Comme cela a été exposé dans ce chapitre, les études des effets de contexte en langage et en musique n’ont cessé de s’inspirer mutuellement. Les premières études des effets de contexte ont porté sur le langage avant de conduire à l’étude de l’influence des connaissances musicales sur le traitement d’un événement musical perçu en contexte (section 1 à 3, puis 5). Puis les avancées en musique ont posé de nouvelles questions pour le traitement du langage, notamment sur l’amorçage par répétition (section 4) et des corrélats neuronaux (section 6). La comparaison du traitement du langage et de la musique suggère des ressources cognitives et neuronales communes aux traitements de ces deux types de structures (sections 6 et 7). L’étude des effets de contexte en musique a notamment permis de montrer que des régions cérébrales qui ont été décrites comme étant spécifiques au traitement du langage sont également impliquées dans le traitement de la musique. Les études portant sur les effets interactifs entre le traitement du langage – aux niveaux sémantique et syntaxique – et le traitement de la relation musicale sont congruentes avec l’hypothèse d’un réseau neuronal partagé qui repose sur des ressources communes et permettant l’intégration temporelle des événements linguistiques et musicaux. Les recherches futures devront étudier les réseaux neuronaux impliqués dans le traitement des structures musicales et langagières et préciser les déterminants des interactions des structures musicales avec les structures syntaxiques et sémantiques en langage.

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Notes

1 Certaines études psycholinguistiques s’intéressent également au traitement des non-mots ou des pseudo-mots, par exemple pour étudier l’organisation du lexique mental (e. g. influence des voisins orthographiques).

2 Le cercle des quintes est une représentation théorique des tonalités (et leurs accords de tonique) sur un cercle. Le nombre de pas séparant deux tonalités sur le cercle définit leur distance harmonique.

3 Les marqueurs électrophysiologiques, encore appelés composantes de potentiels évoqués, se caractérisent par leur polarité (P = positivité ; N = négativité), leur latence (N400 signifie une composante négative qui apparaît autour de 400 ms après le début de la stimulation cible) et leur distribution sur le scalp.

4 Communication affichée aux XXXe Symposium de l’Association de psychologie scientifique de langue française, « Musique, Langage, Émotions », 24-25 septembre 2007, Bruxelles (Belgique).

Auteurs

Université Lyon 1, NSCC, CNRS-UMR 5020, IFR 19, Lyon
Université Lyon 1, NSCC, CNRS-UMR 5020, IFR 19, Lyon
Université Lyon 1, NSCC, CNRS-UMR 5020, IFR 19, Lyon

© Presses universitaires de Rennes, 2010

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