Effets de la musique sur l'organisme de l'Homme - TPE - Première S

Effets de la musique sur l'organisme de l'Homme - TPE - Première S

Ce TPE de 1ère S a été réalisé par des membres de la communauté digiSchool Bac S. Il s'intéresse aux effets de la musique sur l'organisme humain, et mêle SVT et Physique Chimie.

Vous étudierez tout d'abord ce qu'est la musique, puis vous vous verrez comment est perçue la musique par l'organisme. Vous vous intéresserez également aux effets de la musique sur le cerveau, sur le reste du corps.

Téléchargez gratuitement ci-dessous ce TPE de 1ère S sur les effets de la musique sur le corps humain.

Effets de la musique sur l'organisme de l'Homme - TPE - Première S

Le contenu du document



Introduction

Nous allons vous présenter des TPE traitant des effets de la musique sur l’organisme. Un organisme est un être vivant et l’ensemble des organes qui le constituent. Nous irons dans l’ordre chronologique de l’arrivée de la musique jusqu’aux effets. Nous commencerons donc par expliquer ce que sont la musique et le son et ses caractéristiques puis l’arrivée du son à l’oreille puis au cerveau. Nous traiterons ensuite des effets de la musique sur le cerveau et le corps tout entier puis nous finirons par l’utilisation de la musique en dehors du loisir.


1. Qu’est-ce que la musique ?

1.1. Définition de la musique

Définissons d’abord ce qu’est la musique. C’est l’art de combiner les sons de manière harmonieuse et expressive afin de susciter une émotion. L’interprétation que l’on en a est à la fois liée à nos coutumes, nos habitudes, nos connaissances musicales, nos éducations, les circonstances, etc. Ce que nous ressentons à l’écoute d’une musique est donc en grande partie subjectif. Néanmoins, certains effets sur l’homme dépassent l’individu seul et semblent être plus généralement valables.   Afin de comprendre cette définition, expliquons ce qu’est un son.


1.2. Qu’est-ce qu’un son ?

Avant de caractériser un son, précisons qu’il se forme dans le cerveau et n’existe que par et pour des êtres vivants capables de le percevoir. Avant d’atteindre le récepteur, il n’est qu’une onde acoustique. Néanmoins, pour des raisons de facilité nous appellerons les ondes sonores « sons » dans leur globalité.

Selon le Robert, « Un son est une sensation auditive causée par les perturbations d’un matériel élastique fluide ou solide ». En d’autres termes, c’est une sollicitation de l’ouïe due à une onde progressive mécanique périodique longitudinale et tridimensionnelle de type acoustique qui résulte de la vibration d’un objet.

Expliquons un peu :

Une  onde est une modification de l’état physique d’un milieu matériel ou immatériel qui se propage à la suite de la vibration d’un support avec une vitesse finie (déterminée par les caractéristiques des milieux traversés tel que la pression et la température).  Dans un milieu compressible, le plus souvent dans l'air, le son se propage sous forme d'une variation de pression créée par la source sonore. Un haut-parleur, par exemple, utilise ce mécanisme. Seule la compression se déplace et quasiment pas les molécules d'air. Lorsque l'on observe des ronds dans l'eau, les vagues se déplacent mais l'eau reste au même endroit, elle ne fait que se déplacer verticalement et non suivre les vagues. Par exemple un bouchon placé sur l'eau reste à la même position sans se déplacer. Le son se propage également dans les solides sous forme de vibrations des atomes appelées phonons. Là encore, seule la vibration se propage, et non les atomes qui ne font que vibrer très faiblement. Les ondes sont omniprésentes autour de nous. Exemples : excitation le long d’une corde tendue, perturbation de la surface de l’eau, lumière, rayons X, sons, vagues...

Les  ondes progressives  se déplacent dans l’espace, « progressent » dans un milieu, par opposition aux ondes « stationnaires ». Ainsi un son est « en mouvement », il se déplace.

Une  onde mécanique est le phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu matériel, sans transport de matière. Elle s’oppose à l’onde électromagnétique qui peut se propager dans le vide. Le son est une onde de compression-dilatation à l’origine de mouvements mécaniques dans le milieu qu’elle traverse. Pour autant, un son se propage dans l’air sans courant d’air.

Les sons, vu que ce sont des variations de pression, sont des  ondes longitudinales , qui provoquent des perturbations de direction parallèle à la direction de propagation de l'onde, et non perpendiculaires comme pour les ondes transversales.

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1.3. Caractéristiques d’une onde

Un son est caractérisé par sa fréquence, sa période, son amplitude et son timbre qui donnent une infinité de variantes de sons :

La  fréquence , c’est ce qui permet  de rendre un son plus ou moins aigu.  La fréquence est un phénomène périodique qui se mesure  en Hertz (Hz), le nombre d'oscillat ions  d'une onde par seconde ( 1 Hz correspond donc à une vibration par seconde) . L'homme est capable d'entendre un son allant de 20 Hz à 20000 Hz (visible sur le schéma ci-contre) mais cela peut changer en fonction de l’âge de l’individu par exemple : on entend le mieux à 15 ans car la partie du cerveau réservée à l'audition n'est pas encore complètement développée avant 15 ans et se détériore ensuite.

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1.4. Types de sons et harmoniques

Il existe deux types de sons : les sons purs et les sons complexes.

Par exemple le diapason (instrument en forme de fourche qui donne la note "La" ) produit un son pur : il correspond à une unique fréquence et est représenté par un mouvement vibratoire simple, la sinusoïde. Les sons représentés sur les deux graphiques ci-dessus sont des sons purs.

Les sons complexes contiennent au minimum deux sons purs. Cela explique que des instrument différents jouant une même note n’émettent pas le même son.

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2. Comment celle-ci est-elle perçue par l’organisme ?

L’oreille est l’organe de la perception du son. Mais comment le son de l’extérieur arrive t-il jusqu’à notre cerveau ? L'oreille se situe latéralement de chaque côté du crâne enchâssé dans l'os temporal, très solide, qui va protéger cet organe sensoriel. Il faut savoir que l’oreille a deux fonctions : l'équilibration et, évidemment, l'audition. C’est justement à l’audition que nous nous intéresserons. Nous verrons tout d’abord la réception du son à l’oreille et sa transmission jusqu’au cerveau.


2.1. Arrivée à l’oreille

Le système auditif effectue la collection et la compréhension des sons. Seuls les animaux vertébrés ont des oreilles ; toutefois de nombreux invertébrés sont capables de percevoir les sons en faisant appel à d'autres sens (poils..., ou encore par une sorte de tympan qu’utilisent les criquets et les sauterelles). L'oreille humaine se compose de trois parties : externe, moyenne et interne.

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2.2. Arrivée au cerveau

L'information codée par la cochlée passe par chacun des relais qui effectuent un travail spécifique de décodage et d'interprétation qui est ensuite transmis aux relais supérieurs. Il existe deux voies auditives : la voie primaire et secondaire.

Pour qu'un son arrive de l'oreille jusqu'au cerveau, l'oreille interne envoie l'onde sonore sous forme de décharges électriques jusqu'au cerveau par l'intermédiaire du nerf auditif (ou cochléo-vestibulaire) (environ 35 000 cellules ciliées

sont reliées à quelques 50 000 fibres nerveuses et forment le nerf auditif) se trouvant dans le tronc cérébral.

Les influx nerveux vont être amenés aux centres auditifs du cerveau : les décharges nerveuses passeront par le nerf cochléaire avant d’arriver dans le noyau cochléaire qui commence à déchiffrer le son : il permet de définir son type (cri, alarme, paroles...) puis dans le thalamus qui prépare une réponse motrice, vocale par exemple. Les influx sont transmis au lobe temporal, partie du cerveau responsable de l’audition, de la mémoire et du goût, et plus précisément au cortex auditif qui va recevoir un message donc déjà en partie décodé et va pouvoir le reconnaître voire le mémoriser. C’est la voie primaire.

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2.3. Utilisation du cerveau

Durant l’écoute d’une musique, les deux aires auditives sont utilisées, ainsi que les aires de la mémoire : la musique sollicite en fait une douzaine de circuits différents. Le rythme et les règles de l'harmonie ou du contrepoint ( ensemble de règles et de principes garantissant à une composition une certaine valeur esthétique, longtemps reconnus comme la seule manière possible de composer) sollicitent des zones de l'hémisphère gauche souvent attribuées au langage, en particulier à la syntaxe. Mais le timbre de l'instrument stimulerait plutôt l'hémisphère droit. On voit aussi que l’aire du cerveau activée lors de l’écoute d’une musique douce et calme n’est pas la même que lorsqu’on écoute une musique de métal.

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3. Quels en sont les effets ?

Extrêmement rapidement la musique fait danser ou endort, distrait ou aide à la concentration, fait peur ou calme. Elle agit directement sur notre corps, nous fait plaisir, nous stimule... Nous tenterons d’expliquer en quoi la musique peut agir à ce point sur notre organisme et comment on peut l’utiliser comme un médicament.


3.1. Influence sur le cerveau

Il est prouvé que les zones cérébrales des émotions musicales ne sont pas différentes de celles des autres émotions : lorsque nous écoutons une musique à notre goût, les circuits neuronaux qui se mettent à fonctionner sont ceux qui interviennent dans les mécanismes de motivation et de récompense, comme par exemple lors des pulsions sexuelles, lors de bons repas, ou lors de la consommation de drogues. L’origine de nos émotions musicales réside dans une partie nommée le système limbique. Quels sont les mécanismes du système limbique et quel est son rôle dans l’émotion musicale ?

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3.2. Influence sur le reste du corps

S’il est reconnu que la musique calme ou énerve, comme nous venons de le montrer précédemment, elle aurait bien d’autres vertus bienfaisantes. Certaines musiques et sons ont un pouvoir relaxant, régénérateur et peuvent aider à la concentration, à l’amélioration de la performance et des capacités physiques, à la bonne humeur.

Selon une étude menée par les psychologues Rona Fried et Leonard Berkowitz, de l'Université de New York, la musique permettrait au gens d’être plus serviable. Ils ont fait écouter à des étudiants trois types de musiques : une musique calme ( Songs without Words , Opus 19 n°1 en Mi mineur et Opus 38 n°4 en La majeur de Félix Mendelssohn), une musique stimulante ( One o'clock jump de Duke Ellington) et une musique jugée « désagréable » ( Méditations  de John Coltrane).

Après l'audition, chaque étudiant pouvait rentrer chez lui, mais quand il allait le faire, l'expérimentatrice lui annonçait qu'elle avait un service à lui demander : il s'agissait de l'aider à réaliser un travail commandé par un professeur de l'université ; elle prétendait avoir très peu de temps, et sollicitait de l'aide.

En l'absence de musique, 60% des étudiants ont consenti à l'aider. Après l'écoute de Mendelssohn, ce chiffre a atteint 90%, la musique stimulante ne produisit pas d'amélioration notable et la musique désagréable provoquant une baisse de 15% des bonnes volontés. Une humeur positive activée par des stimulis extérieurs favorise l'assistance à autrui, tandis qu'une humeur négative a des effets contraires.

Des musiques  au rythme très rapide augmentent le taux de dopamine, ce qui est un atout considérable, notamment chez les sportifs. En effet, l’hormone du stress (l’adrénaline), par ses effets sur le corps, prépare les muscles à réaliser un effort court et intense, c’est pour cela qu’elle dope nos performances à la course. Une telle musique pourrait aider les coureurs non qualifiés à produire des résultats de hauts niveaux rapidement.  On peut donc dire que la musique peut parfois remplacer les médicaments.

La musique améliore la créativité, le dynamisme, les capacités cognitives (attention, mémoire) , psychomotrices (agilité, coordination, mobilité) et socio affectives. En faisant barrière aux bruits environnants, elle peut aussi favoriser la concentration. Attention cependant au choix musical : les chansons connues peuvent inciter à fredonner la mélodie, battre le rythme et ainsi détourner l’attention.

Expérience : Justement pour prouver que la musique peut améliorer la mémoire, nous avons mesuré la mémoire à court terme d’une classe d’élèves de seconde. Nous avons dicté des suites de lettres de plus en plus longues (de 3 jusqu’à 10 lettres) qu’il ont dû copier une dizaine de secondes plus tard. Nous avons relevé les résultats puis nous avons recommencé avec une autre liste de lettres mais avec, en bruit de fond une musique classique,  Petrouchka de Stravinsky. De nouveau nous avons relevé les résultats puis nous avons terminé l’expérience en épétant une troisième fois des suites de lettres de plus en plus longues mais cette fois-çi avec une musique de AC/DC,  Highway to Hell .

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3.3. Musicothérapie

En musicothérapie, la musique permet de traiter divers problèmes de santé tels que l’anxiété, des douleurs chroniques, l’hypertension, des difficultés d’apprentissage, etc. La musicothérapie a  des effets bénéfiques sur la maladie de Parkinson, l'autisme, la dyslexie et bien d'autres maladies. De plus, aucune connaissance musicale n’est nécessaire pour en tirer profit. Deux  types existent, la musicothérapie active, où le patient joue un instrument (il peut ainsi se défouler et libérer toutes les tensions intérieures), et la musicothérapie réceptive, où le musicothérapeute fait écouter de la musique au patient (le patient est calmé et peut laisser libre cours à son imagination). La musique fait très souvent resurgir des souvenirs et émotions enfouis.

Cette thérapie n'est pas nouvelle. Déjà des peuples anciens voyaient les pouvoirs pratiquement magiques de la musique sur les hommes. De nos jours, la musicothérapie fait l'objet de travaux scientifiques sérieux qui lui ont permis de prendre place dans de nombreux centres hospitaliers comme thérapie complémentaire ou à part entière.

Prenons le cas d’un patient atteint de la maladie d’Alzheimer, une  maladie cérébrale neurodégénérative : qui détériore progressivement et provoque la mort des neurones et réduit les facultés intellectuelles et les capacités d’adaptation du malade.

L’objectif principal du musicothérapeute pour les patients atteints d'Alzheimer est de mobiliser des émotions, des sentiments et la mémoire du patient dans le but d’améliorer sa qualité de vie. La musique stimule d’autres circuits neurologiques que ceux utilisés dans la vie quotidienne et établit de nouveaux canaux de communication. Il s'agit donc d'une véritable rééducation. Le musicothérapeute a pour rôle de faire sortir le patient de son isolement et stimuler les parties du cerveau qui n’ont pas été affectées par la maladie afin qu’elles ne soient pas affectées à leur tour. Ces parties non-affectées pourraient « compenser » celles atteintes par la maladie car la musicothérapie active le lobe temporal, mais également d’autres aires du cerveau qui ne sont pas touchées par la maladie. Cela serait soit dû au fait que la zone saine stimulée servirait à relayer les fonctions de la zone malade soit au fait que la musique offre une nouvelle stimulation qui activerait les neurones de la zone atteinte, l'aidant ainsi à se réparer et à redevenir efficace.

Les patients atteints de cette maladie ont leur mémoire sémantique, la mémoire des connaissances générales, qui s’est effacée mais leur mémoire musicale est restée inchangée. Ils peuvent même réagir à des musiques qu’ils ont entendues il y a très longtemps, des berceuses qu’on leur chantait.

Nous avons dit précédemment qu’en écoutant de la musique les aires du cerveau liées à la mémoire s’activent. C’est pourquoi la musicothérapie permettrait de conserver plus longtemps ces aires.

Un autre patient, lui atteint d’un AVC (Accident Vasculaire Cérébral) suite à un accident a perdu la propriété du langage. En effet l’hémisphère gauche, responsable du langage, est endommagé. En suivant une musicothérapie active, le patient utilise ses deux hémisphères, droit et gauche.

Durant la thérapie, le musicothérapeute apprend à son patient à former des rythmes, des mélodies, il chante au lieu de parler.

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4. La musique : plus qu’un loisir ?

La musique, à première vue, est premièrement un loisir. Mais ça peut aussi un moyen très utile économiquement. Il y a évidemment un commerce autour de la musique en elle-même : la vente d'albums, ou de musique en ligne. Mais c’est également un moyen d'inciter les clients à consommer, ou de modifier la perception qu’ils ont de certains produits, comme les films.


4.1. Musique de films

La musique au cinéma est bien plus qu'un bruit de fond : elle fait partie intégrante du film. Premièrement, la musique peut exprimer les sentiments ou les impressions des personnages, ce qu'on ne peut faire autrement. Ainsi une musique peut indiquer qu'un personnage est amoureux, dépressif, ou joyeux.

D'autre part, elle peut transmettre un véritable message, le plus courant étant traduisible par « cette situation a beau être apparemment normale, quelque chose de terrible va arriver. »

Rendre une scène stressante est très facile (avec augmentation de rythme cardiaque et du taux d'adrénaline du spectateur), avec la musique appropriée, comme nous l’avons montré précédemment. Le film « Les dents de la mer » est un bon exemple car il possède des musiques au rythme très rapide qui augmentent le stress des spectateurs. A cause de cela, même si l’acteur d’un film est excellent, une scène de film avec lui sera difficilement angoissante sans la présence de musique.

La musique permet donc de changer la perception qu'a le spectateur d'un film, et peut transformer un film banal en un grand succès mondial. Pour la plupart des spécialistes, aucun des grands films n'auraient eu autant de succès sans la musique, même en conservant les bruitages.


4.2. Musique en publicité

En plus de changer la perception d'un film, la musique peut modifier celle d'une publicité. Elle influe sur l'image que la marque donne d'elle même, et sur sa mémorisation.

On a déjà vu qu'une musique pouvait faire passer un message indiquant l'état d'esprit d'un personnage. Ici, ce message montre l'état d'esprit, ou le style que la marque veut se donner. Ainsi la marque va diffuser la musique de la génération à laquelle les produits sont principalement destinés.

La musique a aussi un effet très important sur la mémorisation de la publicité. Ce peut être une musique déjà connue, que le spectateur va associer à la publicité chaque fois qu'il écoutera la chanson ultérieurement. C'est le cas par exemple de la publicité pour la marque Nutella, associée à la musique Glorious, de Andreas Johnson.

Enfin, il a été montré que les enfants sont très sensibles à la musique. C'est pourquoi la publicité a un impact bien plus important sur eux accompagnée d'un air facilement reproductible, qu'ils peuvent mémoriser.


4.3. Musique dans les magasins

La publicité mise à part, un fond musical dans les commerces permet d'influencer, dans une certaine mesure, le conscient ou le subconscient des consommateurs, dans l'intérêt du commerçant. On peut utiliser la musique de différentes façons : pour attirer le client, pour l'inciter à rester plus ou moins longtemps, changer sa perception du temps et enfin pour l'inciter à consommer.

La première utilisation est la plus évidente. En effet chaque personne, apprécie au moins un type de musique. C'est ce type de musique que va chercher à diffuser le commerçant, en fonction du type de produits qu'il vend. Un magasin de sport a intérêt à mettre des musiques entraînantes, comme le rock. On va trouver aussi de la musique classique dans un magasin de luxe. Cette musique va attirer l'attention du consommateur, et va produire chez lui un sentiment de plaisir, grâce aux enképhalines libérées par le cerveau. Ce sentiment va l'inciter à pénétrer dans le commerce d’où vient la source de musique, donc de plaisir, et au moins à regarder les produits.

De nombreuses études ont été faites quant à l'influence de la musique sur le temps passé en magasin, ou dans les restaurants. Une étude réalisée en 1999 par Caldwell et Hibbert a montré que pour une même musique diffusée, les consommateurs ont tendance à rester plus longtemps à table à un tempo lent qu'à un tempo rapide. En diffusant une musique avec un tempo rapide, le commerçant est donc capable d'accroître légèrement son chiffre d'affaire, en accueillant plus de personnes en un même temps. A l’inverse, en diffusant une musique lente, les consommateurs ont tendance à passer plus de temps dans les rayons, et donc à acheter plus. Si cet effet paraît insignifiant à petite échelle, il l’est beaucoup moins à l’échelle d’un supermarché, et devient donc très intéressant pour les commerçants.


4.4. Torture et hallucinations musicales

La musique est parfois même utilisée comme moyen de torture. Dans une prison au Guantanamo, de la musique, à un volume maximum est diffusée parfois durant 20 heures par jour.  Quelle que soit la musique diffusée – en général du heavy metal ou du hip-hop, mais parfois aussi des musiques de dessins animés, comme le titre  I Love you de Barney le dinosaure ou des chansons de la série Rue Sésame –, elle est infligée aux détenus avec une telle violence qu’ils sont brisés sans même qu’on ait besoin de les toucher. Cette technique fait partie de ce qu’on appelle la “torture légère”, une combinaison soigneusement dosée de moyens de coercition psychologiques et physiques qui, sans aller jusqu’à provoquer la mort, peut causer des traumatismes psychologiques considérables. Conçue pour priver la victime de sommeil et générer une surstimulation sensorielle, elle se révèle absolument insupportable. L’utilisation de la musique comme instrument de torture constitue manifestement une atteinte aux droits de l’homme. De plus, comment peut-on accepter le fait que tout un pan de la culture populaire soit ainsi utilisé à des fins oppressives ?

Un autre aspect négatif est également que la musique peut parfois entrer dans notre cerveau et ne plus vouloir en sortir, elle passe en boucle sans s'arrêter. Dans son livre  Musicophilia , Olivier Sacks évoque les cas de quelques personnes pour qui la musique a des effets négatifs, presque néfastes. En effet, certaines personnes seraient sujets à des hallucinations musicales, qui font qu'ils entendent en permanence une même musique passée en boucle dans leur tête. Ces hallucinations, de plus, peuvent durer longtemps, parfois même plusieurs jours. Cela affecte la santé mentale et le sommeil de la personne. Olivier Sacks évoque également le cas de patients épileptiques qui, à l'écoute d'une quelconque musique, entraient dans des crises violentes.


Conclusion

Ces TPE nous ont permis de comprendre et de retracer le parcours de la musique, de son émission jusqu’à notre interprétation, en passant par les mécanismes auditifs et cérébraux. Cela nous a amené à découvrir la provenance de nos émotions lorsque nous écoutons une musique, et à identifier pourquoi elle nous plaît. Nous avons même découvert avec stupéfaction que la pratique régulière de la musique avait pour effet de développer des zones cérébrales, et pouvait améliorer notre concentration... Par ailleurs nous savons désormais que la société dans laquelle nous vivons exploite au maximum les effets de la musique sur nous, les Hommes. La musicothérapie n’est certes pas encore inscrite dans les mœurs, mais ses bienfaits sont indéniables. Bien sûr tout ce qui a été dit, écrit dans ces TPE en rapport avec les effets émotionnels ou encore médicaux et psychologiques de la musique, dépend étroitement d’un fait : la perception de la musique est différente en fonction de chacun. Ainsi, à titre d’exemple, nous pouvons citer notre étude de l’amusie, car celle-ci ne permet pas aux personnes qui en souffrent de ressentir les mêmes bienfaits ou émotions qu’une personne « normale ». De même, les « oreilles absolues » ont un contact différent des autres avec la musique, presque génétique.

Toutefois, la société d’aujourd’hui peut parfois mener à utiliser la musique dans un but moins noble, à des fins commerciales, voire horrible en torture. Nous distinguons ici la limite entre les bienfaits et les effets néfastes de la musique, qui peut parfois nous influencer contre notre gré. Mais tant que ses effets ne se répercutent pas exagérément sur notre libre arbitre, prenons le parti de considérer avant tout les effets bénéfiques de la musique, qui n’a pas fini de nous surprendre...

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