Charles Limb : Votre cerveau pendant une impro

Charles Limb, musicien et chercheur, s'est demandé comment le cerveau fonctionne pendant une improvisation musicale -- il a donc mis des musiciens de jazz et des rappeurs dans un I.R.M. fonctionnel pour le découvrir. Ce que son équipe et lui ont trouvé a de profondes implications pour notre compréhension de la créativité en tout genre.

Je suis un chirurgien qui étudie la créativité,

et aucun de mes patients ne m'a jamais dit

"Je veux que vous soyez créatif pendant l'opération."

Et je suppose donc que c'est un peu ironique.

Je dirai cependant qu'après avoir pratiqué par mal d'opérations,

c'est en quelque sorte similaire à la pratique d'un instrument de musique.

Et pour moi, cette sorte de fascination profonde et tenace pour le son

est ce qui m'a conduit à la fois à devenir chirurgien

et aussi à étudier la science du son, en particulier la musique.

Et je vais donc essayer de vous parler pendant les minutes qui vont suivre

de ma carrière

en termes de la possibilité que j'ai d'essayer vraiment d'étudier la musique

et d'essayer réellement de m'attaquer à ces questions

de la créativité du cerveau.

J'ai effectué la majeure partie de ce travail à l'Université Johns Hopkins.

mais aussi à l'Institut National de la Santé où j'étais auparavant.

Je vais passer en revue des expériences scientifiques

et tenter de couvrir 3 expériences musicales.

Je vais commencer par vous montrer une vidéo.

Et cette vidéo est une vidéo de Keith Jarrett, qui est un improvisateur de jazz bien connu

et probablement l'exemple le plus célèbre et représentatif

de quelqu'un qui pousse l'improvisation à un très haut niveau.

Et il improvisera des concerts entiers

comme ça lui vient,

et il ne jouera jamais plus exactement de la même manière.

Et donc, comme forme de créativité intense,

je pense qu'il est un excellent exemple.

Et donc pourquoi ne pas lancer la vidéo.

(Musique)

Ce qui se passe ici est vraiment remarquable, génial.

J'ai toujours -- en tant que simple auditeur, en tant que fan --

j'écoute ça, et je suis stupéfait.

Je pense : "Comment est-ce possible ?"

Comment le cerveau peut-il générer autant d'information,

autant de musique spontanément ?

Et donc je pars de ce concept, scientifiquement,

que la créativité artistique, c'est magique, mais ce n'est pas magique.

Je veux dire que c'est un produit du cerveau.

Il n'y a pas beaucoup de comateux qui créent de l'art.

Et donc avec cette notion que la créativité artistique

est en fait un produit neurologique,

j'ai pris cette hypothèse pour que nous puissions l'étudier

tout comme nous pouvons étudier tout autre processus neurologique complexe.

Et je pense qu'il y a des questions induites que je rajoute.

Est-il vraiment possible d'étudier la créativité scientifiquement ?

et je pense que c'est une bonne question.

Et je vous dirai que la plupart des études scientifiques de la musique

sont très denses.

Et quand vous les parcourez, il est très difficile d'y reconnaître la musique.

En fait, elles semblent totalement non musicales

et elles passent à côté de l'essentiel de la musique.

Et cela amène donc la deuxième question :

"Pourquoi les scientifiques étudieraient-ils la créativité ?"

Nous ne sommes peut-être pas les gens qu'il faut pour le faire.

C'est peut-être le cas,

mais je dirais que, d'un point de vue scientifique --

nous avons beaucoup parlé d'innovation aujourd'hui --

la science de l'innovation,

ce que nous comprenons de la capacité du cerveau à innover,

n'en est qu'à ses débuts.

Vraiment, nous en savons très peu quant à notre capacité de créativité.

Et donc je pense que nous allons voir

dans les 10, 20, 30 prochaines années

une véritable science de la créativité qui bourgeonne et va prospérer.

Parce que nous avons à présent de nouvelles méthodes qui nous permettent

de prendre le processus de quelque chose comme ça,

une improvisation de jazz complexe, et de l'étudier rigoureusement.

Et donc on en revient au cerveau.

Et donc nous avons tous un cerveau remarquable,

et le moins qu'on puisse dire est que nous le connaissons mal.

Je pense que les neuroscientifiques

ont beaucoup plus de questions que de réponses.

Et pour ma part, je ne vais pas vous donner beaucoup de réponses aujourd'hui,

je vais seulement poser beaucoup de questions.

Et en gros, c'est ce que je fais dans mon labo.

Je pose des questions sur ce que ce cerveau fait pour nous permettre de faire ça.

C'est la principale méthode que j'utilise. On appelle ça une I.R.M. fonctionnelle

Si vous avez passé un scanner, c'est assez similaire,

mais celui-ci est équipé de façon spéciale

non pas pour simplement capturer des images de votre cerveau,

mais aussi pour capturer des images des zones actives du cerveau.

Maintenant la façon dont cela est fait est la suivante.

Il y a ce qu'on appelle imagerie BOLD,

l'acronyme anglais pour Imagerie du Niveau d'Oxygène Sanguin.

Quand vous êtes dans un appareil à I.R.M. fonctionnelle,

vous êtes dans un grand aimant

qui aligne vos molécules dans certaines zones.

Quand une zone du cerveau est active, ce qui signifie qu'une zone neuronale est active,

elle reçoit un afflux de sang.

Ce flux sanguin provoque une augmentation

de sang local dans cette zone

avec un changement de concentration de la désoxyhémoglobine.

On peut détecter la désoxyhémoglobine par I.R.M. fonctionnelle,

contrairement à l'oxyhémoglobine.

Donc avec cette méthode d'inférence --

et nous mesurons le flux sanguin, pas l'activité neuronale --

nous disons qu'une zone du cerveau qui reçoit plus de sang

était active pendant une tâche particulière.

Et c'est l'essentiel du fonctionnement de l'I.R.M. fonctionnelle.

Et on l'utilise depuis les années 1990

pour étudier des processus vraiment complexes.

Maintenant je vais passer en revue une étude que j'ai faite,

le jazz dans un appareil à I.R.M. fonctionnelle

Et je l'ai fait avec un de mes collègues, Alan Braun, à l’Institut National de la Santé.

Voici une courte vidéo de la manière dont nous avons fait ce projet

(Vidéo) Charles Limb : "Voici un clavier de piano MIDI en plastique

que nous utilisons pour l’expérience de jazz.

Et c'est un clavier de 35 touches

qui est conçu pour pouvoir entrer dans l’appareil à I.R.M.,

être sûr du point de vue magnétique,

d’avoir une interférence minimale

qui contribuerait à n'importe quel artefact,

et a ce coussin pour pouvoir être posé sur les jambes du musicien

pendant qu'il est allongé dans le scanner et qu'il joue sur le dos.

Et ça marche comme ça -- ça ne produit en fait aucun son.

Ça envoie ce qu'on appelle un signal MIDI --

l’acronyme anglais pour Interface Numérique d'Instrument de Musique --

à travers ces câbles jusque dans la boîte puis dans l'ordinateur,

ce qui déclenche alors des échantillons de piano de haute qualité comme ceci."

(Musique)

(Musique)

CL : "Bon, donc ça marche."

Et donc à travers ce clavier de piano,

nous avons maintenant les moyens de prendre le processus musical et de l'étudier.

Alors que faisons-nous maintenant que nous avons ce chouette clavier ?

On ne peut pas se contenter de -- "C'est super, j'ai ce clavier."

Nous devons en fait nous engager dans une expérience scientifique.

Et donc l'expérience repose vraiment sur les points suivants.

Que se passe-t-il dans le cerveau pendant quelque chose qui est mémorisé et sur-appris,

et que se passe-t-il dans un cerveau pendant une chose

qui est générée spontanément, ou improvisée,

d'une manière qui correspond du point de vue moteur

et en termes des caractéristiques motrices sensorielles de niveau inférieur ?

Et donc, j'ai là ce que nous appelons des paradigmes.

Il y a un paradigme de gamme, qui consiste simplement à monter et descendre une gamme, de mémoire.

Et puis il y a l'improvisation sur une gamme --

des noires, un métronome, la main droite --

c'est scientifiquement très sûr,

mais musicalement très ennuyeux.

Et puis il y a celle d'en bas, qu'on appelle le paradigme de jazz.

Et donc ce que nous avons fait, nous avons amené des musiciens de jazz professionnels à l'Institut National de la Santé,

et nous leur avons fait mémoriser ce morceau de musique à gauche, en bas à gauche --

c'est celui que vous m'avez entendu jouer --

et puis nous les avons fait improviser sur les mêmes changements d'accords.

Et si vous pouvez cliquer sur cette icône de son en bas à droite,

c'est un exemple de ce qui a été enregistré dans le scanner.

(Musique)

Donc en fin de compte, ce n'est pas l'environnement le plus naturel

mais ils sont capables de jouer de la vraie musique.

Et j'ai écouté ce solo 200 fois,

et je l'aime toujours.

Et les musiciens, ils sont à l'aise à la fin.

Et donc nous avons d'abord mesuré le nombre de notes.

Est-ce qu'en fait ils jouaient simplement beaucoup plus de notes quand ils improvisent ?

Ce n'était pas ce qui se passait.

Et ensuite nous avons examiné l'activité du cerveau.

Je vais essayer de vous résumer ça.

Voici les cartes de contraste qui montrent les soustractions

entre ce qui change quand vous improvisez

et quand vous faites quelque chose de mémorisé.

En rouge c'est une zone qui est active dans le cortex préfrontal,

le lobe frontal du cerveau.

Et en bleu c'est la zone qui a été désactivée.

Et donc nous avons eu cette zone focale appelée le cortex préfrontal médian

dont l'activité a radicalement augmenté.

Nous avons eu cette grande portion de zone appelée le cortex préfrontal latéral

dont l'activité a radicalement diminué, et je vais vous résumer ça ici.

Maintenant ce sont des zones multifonctionnelles du cerveau.

Comme j'aime le dire, ce ne sont pas les zones jazz du cerveau.

Elles font tout un tas de choses

qui ont à voir avec l'auto-analyse,

l'introspection, la mémoire de travail et ainsi de suite.

L'état de conscience se trouve vraiment dans le lobe frontal.

Mais nous avons cette combinaison

d'une zone qu'on pense impliquée dans l'auto-modération, la capacité à déconnecter,

et cette zone qu'on pense être autobiographique,

ou auto-expressive, impliquée dans la capacité à s'intéresser.

Et nous pensons, au moins dans ce préliminaire --

c'est une étude, elle est probablement fausse.

Mais c'est une étude.

Nous pensons qu'au moins une hypothèse raisonnable

est que, pour être créatif,

vous devez avoir cette étrange dissociation dans votre lobe frontal.

Une zone est activée, et une grande zone est désactivée,

pour que vous ne soyez pas inhibé, pour que vous acceptiez de faire des erreurs,

pour que vous ne déconnectiez pas constamment

toutes ces nouvelles impulsions génératives.

Maintenant beaucoup de gens savent que la musique n'est pas toujours une activité solo --

elle est parfois effectuée de façon communicative.

Et donc la question suivante était :

Que se passe-t-il quand les musiciens échangent entre eux,

ce qu'on appelle "trading fours",

et qu'ils font normalement dans une expérience de jazz ?

Donc voici un blues en 12 mesures.

Et je l'ai divisé en groupes de quatre mesures ici,

pour que vous sachiez comment vous échangeriez.

Maintenant ce que nous avons fait, c'est amener un musicien dans le scanner -- de la même manière --

nous lui avons fait mémoriser cette mélodie

et puis nous avons mis un autre musicien dans la salle de contrôle

pour qu'ils échangent de façon interactive.

Donc voici un musicien, Mike Pope,

un des meilleurs bassistes du monde et un pianiste fantastique.

Il joue le morceau

que nous venons de voir

un peu mieux que je ne l'ai écrit.

(Vidéo) CL : "Mike, c'est à toi. (Homme : "Que la force soit avec toi.")

Infirmière : "Rien dans vos poches, Mike ?"

Mike Pope : "Non. Rien dans mes poches." Infirmière : "Bien."

CL : "Il faut que vous ayez la bonne attitude pour accepter ça."

(Rires)

CL : "En fait c'est assez drôle."

Et donc à présent on fait des allers-retours.

Il est là-dedans. Vous voyez ses jambes là.

Et ensuite je suis ici dans la salle de contrôle, à faire des allers-retours.

(Musique)

(Vidéo) Mike Pope: "C'est une assez bonne représentation

de ce à quoi ça ressemble.

Et c'est bien que ça ne soit pas trop rapide.

Le fait que nous faisions ça encore et encore

vous permet de vous acclimater à votre environnement.

Donc la chose la plus dure à faire pour moi c'était le truc kinesthésique

de regarder mes mains

dans deux miroirs,

en étant allongé sur le dos

sans pouvoir bouger du tout à par mes mains.

C'était un vrai défi.

Mais encore une fois,

Il y a eu des moments, c'est clair,

Il y a eu des moments

de vrai de vrai échange musical, c'est clair."

CL : À ce stade, je vais prendre quelques instants.

Et ce que vous voyez donc ici --

et je commets un péché scientifique mortel,

qui est de vous montrer les données préliminaires.

Voici les données d'un sujet.

Ce sont en fait les données de Mike Pope.

Et donc qu'est-ce que je vous montre ici ?

Quand il faisait des trading fours avec moi, l'improvisation contre la mémorisation,

ses zones de langage s'éclairaient, son aire de Broca,

qui est la circonvolution frontale inférieure à gauche.

En fait il l'avait également à droite.

On pense que cette aire est impliquée dans la communication expressive.

Toute cette notion que la musique est un langage,

a en fait peut-être un fondement neurologique après tout,

et nous pouvons le voir quand deux musiciens ont une conversation musicale.

Et donc nous avons fait cette expérience avec huit sujets à présent,

et nous en sommes à assembler les données.

Et nous espérons avoir de quoi le formuler de manière significative.

Maintenant, quand je pense à l'improvisation et au langage, qu'est-ce qui vient ensuite ?

Le rap, bien sûr, le rap --

free-style.

Et donc j'ai toujours été fasciné par le free-style.

Allons-y et jouons cette vidéo.

(Vidéo) Mos Def : ♫ ... marron est ma peau, 1 mètre 78 de haut ♫

♫ ça balance quand je suis, pas loin de toi ♫

♫ une synergie sans concession, une symétrie flagrante ♫

♫ essaye un peu de me blesser, je les ai brisés avec des produits ♫

♫ Je suis pas le MC numéro 10, je parle de ce que je suis ♫

♫ autant de style que Kennedy, autant de retard que trois heures moins dix ♫

♫ quand je dis quand je serai là, les filles disent plie cette clé ♫

CL : Et il y a donc beaucoup d'analogies

entre ce qui se passe dans le rap free-style et le jazz.

Il y a en fait une forte corrélation entre ces deux formes de musique,

je pense dans des périodes de temps différentes.

De nombreuses façons, le rap a la même fonction sociale

qu'a eu le jazz dans le passé.

Alors comment étudie-t-on le rap scientifiquement ?

Et mes collègues pensent que je suis fou,

mais je pense que c'est très viable.

ET donc voici ce qu'on fait : vous faites venir un artiste de free-style

et vous lui faites mémoriser un rap que vous écrivez pour lui,

et qu'il n'a jamais entendu avant,

et vous lui faites faire du free-style.

Donc j'ai dit aux membres de mon labo que je ferai un rap pour TED.

Et ils ont dit : "Non, pas question."

Et puis j'ai pensé --

(Applaudissements)

Mais voilà le truc.

Avec ce grand écran, vous pouvez tous faire du rap avec moi, d'accord ?

Alors ce que nous leur avons fait faire

ce fut de mémoriser cette icône de son en bas à gauche s'il vous plait.

Voici la condition contrôle. C'est ce qu'ils ont mémorisé.

Ordinateur : ♫ Mémoire, boum. ♫

CL : ♫ Le battement du tempo dans une reprise connue ♫

♫ Rythme et rime, ils me forgent ♫

♫ La montée est sublime quand je suis au micro ♫

♫ que je crache des rimes qui vous frappent comme des éclairs ♫

♫ Je recherche la vérité dans une quête éternelle ♫

♫ Ma passion n'est pas une passade, vous voyez comment je suis habillé ♫

♫ Des mots psychopathes, apparaissent dans ma tête ♫

♫ Murmurez ces paroles que je suis seul à entendre ♫

♫ L'art de découvrir et celui de planer ♫

♫ Dans l'esprit de ceux qui ne sont pas confinés ♫

♫ Tous ces mots qui pleuvent à verse ♫

♫ il me faut un savant fou pour vérifier mon cerveau ♫

(Applaudissements)

Je vous garantis que ça ne se reproduira pas.

(Rires)

Et maintenant, ce qui est génial chez les adeptes du free-style,

c'est qu'on leur souffle différents mots.

Ils ne savent pas ce qui arrive, mais ils entendront quelque chose d'impromptu.

Allez-y et cliquons sur cette icône de son à droite.

On va leur souffler ces trois mots bien élémentaires : "aimer", "pas", "tête".

Il ne sait pas ce qui arrive.

Free-styler : ♫ Je suis un genre de [confus] ♫

♫ [confus] scène extraterrestre et céleste ♫

♫ dans le temps je m'asseyais pur méditer sur les pyramides ♫

♫ avec deux micros qui planaient au dessus de ma tête ♫

♫ pour voir si je pouvais encore écouter, cracher le son ♫

♫ voir ce qui vous fait sourire ♫

♫ j'enseignerai aux enfants du fond de la classe ♫

♫ le message d'apocalypse ♫

♫ mais pas vraiment, parce que je dois faire simple ♫

♫ [confus] instrumental ♫

♫ nuisible en jouant à Super Mario ♫

♫ des boîtes [confus] hip hop ♫

CL : Donc encore une fois, une chose incroyable se passe.

C'est remarquable du point de vue neurologique.

Qu'on aime la musique ou pas n'a aucune importance.

Du point de vue de la créativité, c'est simplement phénoménal.

Voici une courte vidéo qui montre comment nous faisons ça dans le scanner.

(Rires)

(Vidéo) CL : "Nous sommes ici avec Emmanuel."

(CL : "On a enregistré ça dans le scanner, en fait.")

(Vidéo) CL : "Voici Emmanuel dans le scanner.

Il vient de mémoriser une rime pour nous."

Emmanuel : ♫ Couvre le rythme sans répéter

♫ Le rythme et la rime me forgent ♫

♫ La montée est sublime quand je suis au micro ♫

♫ que je crache des rimes qui vous frappent comme des éclairs ♫

♫ Je recherche la vérité dans une quête éternelle ♫

♫ Je fais la mode, vous voyez comment je suis habillé ♫

CL : Bon je vais arrêter là. Donc que voyons-nous dans son cerveau ?

En fait voilà quatre cerveaux de rappeurs.

Et ce que nous voyons, nous voyons bien les zones du langage qui s'éclairent,

mais alors -- les yeux fermés --

quand vous faites du free-style plutôt que de la mémorisation,

ce sont les zones principales de la vision qui s'éclairent.

Vous avez une grande activité cérébelleuse, qui est impliquée dans la coordination motrice.

Vous avez une activité cérébrale intensifiée quand vous faites une tâche comparable,

quand cette tâche est créative et que l'autre tâche est mémorisée.

C'est très préliminaire, mais je pense que c'est cool.

Donc pour conclure, nous devons poser beaucoup de questions.

Et comme je l'ai dit, nous poserons des questions ici, sans y répondre.

Mais nous voulons aller à la racine de ce qu'est ce génie créatif, du point de vue neurologique.

Et je pense qu'avec ces méthodes, nous nous approchons de la solution.

Et je crois et j'espère que dans les 10, 20 prochaines années

vous verrez pour de bon des études vraies et significatives

qui disent que la science doit rattraper l'art,

et nous sommes peut-être en train d'y parvenir.

Et donc merci de m'avoir consacré votre temps. J’apprécie.

(Applaudissements)