Musicothérapie : nouvelles perspectives pour atténuer la douleur et traiter les suites d’AVC

Dans Alive Inside, un documentaire de 2014, Henry, résident de 94 ans d’une maison de retraite atteint de démence, est assis, voûté, dans son fauteuil, la tête baissée, les mains agrippées l’une à l’autre. Une auxiliaire place un casque audio sur les oreilles d’Henry et lui fait écouter une chanson de Cab Calloway du temps de sa jeunesse dans les années 1930.

Henry ouvre les yeux. Il relève la tête, commence à se bercer au rythme de la musique, puis se met à chanter et à évoquer avec animation ses souvenirs.

Les scientifiques cherchent encore à expliquer des moments tels que celui vécu par Henry. Une musique familière peut parfois faire remonter des souvenirs et susciter l’émotion chez des personnes atteintes de démence, tandis que des signaux auditifs rythmiques peuvent améliorer certains aspects de la marche chez certaines personnes atteintes de la maladie de Parkinson ou ayant subi des AVC. Désormais, des chercheurs ne se contentent plus de la simple observation que la musique peut être bénéfique. Ils essaient de mettre le doigt sur les aspects de celle-ci (rythme, tempo, familiarité, mélodie ou impulsions sensorielles émises à intervalles précis) qui produisent des effets mesurables dans le cerveau et dans l’organisme.

Les résultats varient grandement. Mais dans leur ensemble, les recherches suggèrent que la musique ne constitue pas un traitement unique mais qu’elle forme une collection de signaux biologiques et que son potentiel thérapeutique pourrait dépendre de l’association du bon élément sonore à la bonne région du cerveau.

COMMENT LE CERVEAU SE MET AU DIAPASON

Avant que la musique ne puisse faire se mouvoir un corps ou susciter un souvenir, le son doit d’abord devenir un signal nerveux. Les vibrations dans l’air viennent heurter le tympan et mettent en mouvement trois osselets situés dans l’oreille moyenne. Le dernier d’entre eux, l’étrier, transfère ce mouvement à travers la fenêtre du vestibule jusqu’à l’oreille interne, qui est remplie de liquide. Là, les cellules sensorielles ciliées de la cochlée convertissent les vibrations en signaux électriques qui se déplacent le long du nerf auditif en traversant le tronc cérébral et le thalamus avant d’atteindre le cortex auditif.

Mais l’écoute de musique mobilise bien plus que le seul cortex auditif. Elle fait en prime appel à des réseaux impliqués dans le mouvement, dans l’anticipation, dans la mémoire, dans les émotions et dans le système de récompense.

Edward Large, théoricien des neurosciences, physicien et chef du Laboratoire de dynamique musicale de l’Université du Connecticut, étudie la façon dont le cerveau détecte et anticipe le rythme. Il a contribué à l’élaboration de la théorie de la résonance neuronale (NRT), selon laquelle le cerveau humain synchroniserait physiquement ses propres impulsions neuronales avec un rythme musical extérieur.

Au départ, Edward Large se disait sceptique quant à l’existence d’une base scientifique mesurable pour la musicothérapie. Le tournant est intervenu lorsque la musicothérapeute Concetta Tomaino, cofondatrice de l’Institut de la musique et des fonctions neurologiques avec le regretté neurologue Oliver Sacks, a invité Edward Large à observer et à prendre part à une séance de percussions de trente minutes avec des patients. Alors que le groupe commençait à jouer, Edward Large a regardé des patients jusqu’alors renfermés taper des pieds, se balancer en rythme et se répondre les uns les autres. Pour lui, cette scène offrait un exemple frappant de la façon dont un rythme externe pouvait organiser l’attention et le mouvement.

Le laboratoire d’Edward Large a plus tard testé une idée voisine : le cerveau suit-il simplement un rythme ou en construit-il activement un ? Pour cela, on a créé des séquences de trente secondes de motifs rythmiques complexes et syncopés dans lesquels les auditeurs pouvaient percevoir une pulsation régulière alors même que le son diffusé ne contenait aucune énergie acoustique à cette fréquence. Pendant que les participants écoutaient, les chercheurs ont recouru à la magnétoencéphalographie (MEG) pour mesurer les minuscules champs magnétiques produits par l’activité neuronale.

Les chercheurs ont détecté de l’activité au niveau de la fréquence de la pulsation manquante dans le cortex auditif.

« Ils ne faisaient pas que se souvenir du rythme, explique Edward Large. Ils le généraient physiquement en interne. » 

LE RYTHME PEUT-IL MODIFIER L’ORGANISME ?

Les effets du rythme peuvent également dépendre de la mesure dans laquelle celui-ci correspond à l’auditeur. Dans une étude récente, Caroline Palmer et son équipe de l’Université McGill ont d’abord mesuré le rythme de production spontané de chaque participant, c’est-à-dire le tempo naturel auquel la personne battait une mélodie familière. Les chercheurs passaient ensuite un morceau de musique à ce tempo ou à un tempo plus rapide ou plus lent de 15 %.

Les participants déclaraient ressentir le moins de douleur lorsque la musique correspondait à leur tempo naturel. Cette douleur était thermique et a été induite expérimentalement chez des adultes en bonne santé ; l’étude ne montre donc pas que la musique personnalisée peut remplacer les médicaments contre la douleur. Elle suggère en revanche que les effets de la musique pourraient ne pas dépendre uniquement de ce qu’une personne entend, mais de la façon dont le rythme de la musique s’accorde à celui du corps.

D’autres chercheurs étudient une possibilité plus expérimentale, ils cherchent à savoir si une stimulation sensorielle administrée à intervalles précis peut influencer les schémas d’activité neuronale déréglés par la maladie.

L’un des grands axes d’étude est l’activité gamma, un ensemble d’oscillations neuronales impliquées dans des processus tels que la perception, l’attention et la mémoire. Des études ont montré que l’activité gamma peut être perturbée par la maladie d’Alzheimer, ce qui pousse certains chercheurs à se demander si des stimulations externes pourraient renforcer ces rythmes.

Dans une étude parue en 2019, la neuroscientifique Li-Huei Tsai et ses collègues de l’Institut de technologie du Massachusetts (MIT) ont exposé des souris génétiquement conçues pour développer une accumulation de plaques amyloïdes similaire à celle observée dans la maladie d’Alzheimer à des sons pulsés quarante fois par seconde une heure par jour pendant sept jours. Cette stimulation accroissait l’activité neuronale à 40 hertz dans le cortex auditif et dans l’hippocampe et réduisait plusieurs indicateurs de la charge d’amyloïde dans ces deux régions. Les souris obtenaient également de meilleurs résultats en matière de mémoire spatiale et de reconnaissance.

En couplant les sons à une lumière clignotant à la même fréquence, les chercheurs ont constaté que l’activité synchronisée se propageait à d’autres régions, comme le cortex préfrontal médian, et entraînait une réduction plus importante de la pathologie amyloïde. Des chercheurs vérifient désormais si une stimulation à 40 hertz peut susciter de manière fiable la même activité neuronale chez l’humain et, surtout, si cela peut permettre de ralentir de manière significative le déclin cognitif ou fonctionnel.

Soucieux de traduire cette science sous-jacente en thérapie prête à l’emploi, Edward Large a cofondé Oscillo Biosciences pour mettre au point un système portable appelé Synchrony Gamma. Ce système couple de la musique à des stimulations visuelles synchronisées précisément plutôt que de demander aux utilisateurs d’écouter uniquement des sons de laboratoire répétitifs.

On ignore encore si ce format plus personnalisé améliore l’adhésion, modifie l’activité neuronale ou produit des bénéfices cliniques. C’est là tout le défi auquel ce champ de recherche est confronté : transformer un effet biologique intrigant en une stratégie thérapeutique améliorant de manière mesurable l’état des patients.

DE LA MUSIQUE SUR ORDONNANCE

Certaines des applications cliniques les plus abouties sont déjà en train de franchir la porte du laboratoire pour s’intégrer aux processus de rééducation. Alexandre Pantelyat, neurologue de l’Université Johns-Hopkins, travaille à ce qu’il appelle une « prescription acoustique » personnalisée et fondée sur des données. Il a collaboré avec des chercheurs de l’Université de Boston et avec l’entreprise de thérapies numériques MedRhythms pour tester un système de stimulation auditive rythmique en circuit fermé. 

La technologie qui en a résulté, répertoriée comme dispositif médical sur ordonnance de classe II par l’Agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux (FDA) pour traiter les AVC (InTandem^®) et la maladie de Parkinson (Movive^®), utilise des capteurs portés dans les chaussures qui envoient en temps réel des données concernant la démarche de l’utilisateur à un logiciel qui ajuste le tempo de la musique et les signaux rythmiques en fonction de ces données. Si un utilisateur perd le rythme, le système peut ralentir le tempo ou ajouter un battement plus prononcé pour l’aider à retrouver son rythme de marche. (Déclaration d’intérêts : Alexandre Pantelyat siège au comité consultatif scientifique de MedRhythms).

Lors d’un essai randomisé contrôlé réalisé en 2025, on a demandé à quarante-quatre individus atteints de la maladie de Parkinson soit de marcher avec le système de musique autonome, soit de suivre un programme de marche rapide sans signaux rythmiques. Au bout de six semaines, ceux qui utilisaient le système faisaient 3 343 pas de plus en moyenne par rapport à leur niveau initial, contre 172 pas supplémentaires dans le groupe témoin. Ils passaient également davantage de temps à marcher avec une intensité modérée et présentaient une moindre variabilité d’une foulée à l’autre, une mesure associée à une démarche plus stable. Ces augmentations du nombre de pas quotidiens et du temps de marche à intensité modérée disparaissaient toutefois après que les participants arrêtaient d’utiliser le dispositif.

Les données concernant les AVC sont également encourageantes. Dans le cadre d’un essai randomisé ayant porté sur quatre-vingt-sept adultes souffrant de troubles chroniques de la marche à la suite d’un AVC, les participants qui utilisaient InTandem pendant cinq semaines voyaient leur vitesse de marche s’améliorer davantage que ceux qui suivaient un programme de marche active. Quarante pour cent des utilisateurs d’InTandem réalisaient un progrès cliniquement significatif, contre 13 % dans le groupe témoin.

Des études à venir ont pour objectif de découvrir si cette synchronisation auditive peut, à terme, réduire le risque de chute. « Si nous pouvons réduire les chutes de 10 à 20 %, c’est une étape clinique majeure », affirme Alexandre Pantelyat.

Mais les chercheurs croient que l’ajustement du tempo n’est qu’un début. « La musique n’est pas un traitement unique, c’est une collection de composantes thérapeutiques », explique Kyurim Kang, neuroscientifique et musicothérapeute certifiée du Centre de musique et de médecine de l’Université Johns-Hopkins.

Le prochain défi est d’établir quels aspects (rythme, tempo, familiarité, mélodie ou signification émotionnelle) ont le plus d’importance pour un symptôme et un patient donnés. Cette démarche pourrait rapprocher les chercheurs de la « prescription acoustique » qu’Alexandre Pantelyat a en tête.