Il y a environ 1,8 million d'années, un ancêtre humain a commencé à fabriquer des haches de forme ovale battues à la main en frappant des pierres ensemble. Ces premiers outils, les gadgets les plus populaires du Pléistocène, ont déclenché une révolution dans le cerveau humanoïde. De nouvelles recherches suggèrent que le fait de frapper des pierres a coïncidé avec la croissance évolutive du réseau neuronal qui s'active lorsque les humains modernes jouent du piano. Ces résultats suggèrent non seulement un lien évolutif possible entre la technologie des outils en pierre et l'utilisation d'instruments de musique, mais une autre façon de comprendre comment les enfants développent leurs capacités musicales.
"Il n'y a pas de réseau cérébral spécialisé qui a évolué spécifiquement pour la musique", Shelby Putt, post-doctorant à l'Université de l'Indiana et co-auteur de l'étude publiée dans Nature Comportement Humain, Raconté Paternel. "Plus probablement, le réseau cognitif qui permet à un musicien humain moderne de jouer un concerto a une longue histoire évolutive, qui remonte à environ 1,8 million d'années."
Nature Comportement Humain | Montage expérimental du procédé de réduction lithique.
Il est évidemment impossible d'étudier le cerveau des premiers humains éteints mais, pour l'étude, Putt et son équipe se sont tournés vers la meilleure chose suivante: 31 humains modernes, à qui on a montré des vidéos d'experts en train de tailler de la pierre, puis on leur a dit de l'essayer eux-mêmes. Alors que l'os rencontrait la roche, Putt et ses collègues ont analysé l'activité cérébrale de chaque participant à l'aide de fonctions spectroscopie proche infrarouge, qui mesure le flux sanguin vers des neurones spécifiques et met en évidence les plus actifs régions du cerveau.
Des études antérieures avaient suggéré que fabrication d'outils avancés co-évolués avec le langage, et que la belle maçonnerie ne pouvait se développer qu'au sein des réseaux de neurones réservés à la parole. Mais les résultats du fNIR suggèrent que l'aire de Broca, la région du cerveau liée au langage, ne joue presque aucun rôle dans le processus. Au lieu de cela, les résultats ont mis en évidence des régions très spécifiques du cerveau - le cortex temporal pour l'intégration des signaux visuels, auditifs, et les informations motrices, le gyrus précentral ventral pour la mémoire visuelle et l'aire motrice supplémentaire pour la planification future Actions.
Les mêmes régions sont impliquées dans le jeu de piano moderne. Ce n'est pas une erreur, dit Putt.
« Un outilleur doit faire très attention à l'endroit où il frappe le noyau avec son marteau, et il doit contrôler la force utilisée. De même, un pianiste doit faire attention à l'endroit où elle place ses mains et à la force avec laquelle elle appuie sur les touches », explique Putt. « Un outilleur doit lire la pierre pour déterminer où frapper ensuite, tout comme un pianiste pourrait lire une partition pour savoir quelle note jouer ensuite. Et le fabricant d'outils et le pianiste écoutent les sons que leurs actions produisent et relient ces sons à ces informations visuelles et tactiles.
Putt espère que son travail permettra non seulement de faire la lumière sur l'évolution de nos réseaux neuronaux, mais aussi de faire des progrès en expliquant comment le cerveau d'un enfant développe la capacité de jouer de la musique.
"Les étapes de développement qui mènent à la mémoire de travail adulte peuvent, à certains égards, être parallèles aux étapes évolutives qui ont conduit à la mémoire de travail humaine moderne", dit-elle.
