Un morceau des Pink Floyd reconstitué par une IA à partir d’ondes cérébrales

L’étude d’enregistrements de l’activité cérébrale a permis de révéler quelles régions du cerveau étaient impliquées dans le traitement de la musique. Mais surtout, l’exploitation de ces données par une intelligence artificielle a permis de reconstruire une célèbre chanson du groupe britannique Pink Floyd.

Publié hier à 16h31 Lecture 2 min.

“Des scientifiques ont reconstitué Another Brick in The Wall, des Pink Floyd, en scrutant les ondes cérébrales d’auditeurs de la chanson : c’est la première fois qu’un titre est décodé de manière reconnaissable à partir des enregistrements de l’activité cérébrale”, rapporte The Guardian.

Le quotidien britannique se fait l’écho d’une étude publiée le 15 août dans Plos Biology, pour laquelle des chercheurs ont étudié les signaux cérébraux de 29 personnes captés par des électrodes implantées à la surface de leur cortex, dans le cadre d’un traitement contre l’épilepsie. Ces enregistrements ont été réalisés alors qu’on faisait écouter la chanson des Pink Floyd aux patients.

La comparaison des signaux émis par les cerveaux avec les ondes audio correspondant au titre original a permis aux chercheurs d’identifier quelles électrodes étaient fortement liées à la mélodie, à sa hauteur, à l’harmonie et au rythme de la chanson. Puis ils ont entraîné un programme d’intelligence artificielle (IA) à repérer les liens entre l’activité cérébrale et les composants musicaux, en excluant un segment de quinze secondes de la chanson.

Cette IA ainsi formée a généré le bout manquant uniquement à partir de l’activité cérébrale des participants. “Le spectrogramme – une visualisation des ondes audio – du bout généré par l’IA était similaire à 43 % au vrai segment de la chanson”, indique New Scientist.

“Tour de force technique”

Interrogé par Science, Robert Zatorre, neuroscientifique à l’université McGill, au Canada, qui n’a pas participé à l’étude, estime que “cette reconstitution est un ‘tour de force technique’ qui donne un nouvel aperçu sur la façon dont le cerveau perçoit la musique”.

En outre, précise la revue scientifique, la méthode développée par l’équipe “a permis d’identifier une nouvelle région cérébrale qui participe à la perception du rythme musical, comme la guitare vrombissante d’Another Brick in The Wall (Part 1)”. Elle ajoute :

“Ces travaux confirment aussi que la perception de la musique, contrairement au traitement ordinaire du langage, mobilise les deux hémisphères du cerveau.”

Ludovic Bellier, neuroscientifique et chercheur en informatique à l’université de Californie Berkeley, premier auteur de l’étude “espère que ces recherches pourront un jour être utiles aux patients qui ont des difficultés d’élocution à la suite d’un AVC, de blessures ou de maladies dégénératives telles que la sclérose latérale amyotrophique”, indique Science.

Reste que, pointe dans New Scientist Robert Knight, de l’université de Californie, qui a piloté les travaux, pour le moment “la nature invasive des implants cérébraux rend peu probable l’utilisation de cette procédure pour des applications non cliniques”. Les progrès techniques dans le domaine de l’étude du cerveau laissent cependant penser que ce genre d’enregistrement pourra un jour se faire sans recourir à la chirurgie, peut-être en utilisant des électrodes fixées au cuir chevelu.

Par ailleurs, une autre équipe a récemment utilisé l’IA pour générer des extraits de chansons à partir de signaux cérébraux enregistrés à l’aide d’imagerie par résonance magnétique (IRM). Interrogée par New Scientist ; la juriste Jennifer Maisel, du cabinet Rothwell Figg, à Washington, estime qu’“à mesure que progresse la technologie, la recréation de chansons grâce à des IA et à partir de l’activité cérébrale pourrait soulever des questions de droit d’auteur, selon le degré de similarité entre la reconstitution et le titre original”.

Et sans passer par la reproduction de tubes existants, certains imaginent déjà que l’IA pourra être utilisée pour composer de la musique que les gens imaginent à partir de l’exploitation de leurs signaux cérébraux. Mais ce n’est pas encore pour demain.

La vidéo en anglais ci-dessous permet d’écouter les deux versions – l’originale et la reconstruite – d’Another Brick in The Wall (Part 1).