Science «marginale»: la science du son dans l'esprit et le corps

Dans le deuxième épisode de La frange Lors de la troisième saison, Walter, Peter et Fauxlivia sont appelés à enquêter sur une scène de crime qui, à première vue, semble être un vol qualifié, à part quelques détails mineurs: les cambrioleurs sont toujours dans la maison, ils sont gelés dans une sorte de transe, et tout ce qu'ils essayaient de voler est parti.

L’équipe découvre que l’objet volé est une boîte qui émet un son, trace toute personne à portée de voix et, à terme, les tue. L’homme qui l’a volé était sourd, ce qui explique pourquoi il n’a pas été touché. En tirant avec une arme à feu près des oreilles de Peter, Walter le rend temporairement sourd, ce qui lui permet de trouver la boîte et de la désactiver.

Il n’existe pas de vraie boîte à musique qui tue qui puisse nous mettre dans un état catatonique avant de nous tuer (du moins, à notre connaissance), mais le son a des effets profonds sur notre cerveau et notre corps.

Le cerveau

Bien qu’il s’agisse d’une machine à tuer sonique, l’un des exemples les plus intéressants (et quelque peu mystérieux) de l’effet du son sur le cerveau est la musique.

Dans son livre C'est ton cerveau en musique Daniel J. Levitin explique notre interprétation du son en termes simples: «Le son est transmis dans l'air par des molécules vibrant à certaines fréquences. Ces molécules bombardent le tympan, le faisant bouger selon sa force (liée au volume ou à l’amplitude du son) et à la vitesse à laquelle elles vibrent (liée à ce que nous appelons la hauteur)."

Il explique ensuite comment notre cerveau déchiffre les informations auditives pour déterminer d'où viennent les sons et leur signification, et comment et pourquoi les klaxons de voiture peuvent nous rendre alertes alors que de longues notes lentes peuvent calmer.

Nous avons décomposé notre cerveau et notre musique plus loin, en notant que la structure des chansons est une partie importante de ce qui affecte notre cerveau si profondément qu’elle crée une réaction physique. Le secret? Stress.

La structure des chansons et le sens que nous mettons derrière certaines chansons peuvent provoquer de puissantes réponses lorsque ces molécules bombardent nos tympans, nous donnant la chair de poule, des paumes moites et même une ruée vers la dopamine.

Levitin développe l'idée de structure en disant:

«Peut-être que l'illusion ultime dans la musique est l'illusion de structure et de forme. Rien dans une séquence de notes elle-même ne crée les associations émotionnelles riches que nous avons avec la musique, rien d’une gamme d’accord ou d’une séquence d’accord qui nous amène intrinsèquement à attendre une résolution. Notre capacité à donner un sens à la musique dépend de l'expérience et des structures neuronales qui peuvent apprendre et se modifier au sein de chaque nouvelle chanson que nous entendons et à chaque nouvelle écoute d'une ancienne chanson."

Le corps

Bien que le son ait le pouvoir d’affecter notre cerveau si profondément qu’il puisse provoquer une réaction physique, l’effet que le son peut avoir sur notre corps est tout à fait autre chose. Ici, nous ne parlons pas d’une réponse neurologique qui devient physique, mais du degré auquel la fréquence et le volume peuvent nous affecter au niveau physiologique.

Dans un extrait de son livre Le sens universel: comment l'audition façonne l'esprit qui est apparu sur Science populaire, Seth S. Horowitz discute des effets physiologiques que le son peut avoir sur notre corps. Plus spécifiquement, il aborde les infrasons, ou la question de savoir si les armes acoustiques sont théoriquement saines.

Les infrasons sont des sons basses fréquences inférieurs à 20Hz, ce qui signifie qu’ils se situent en dehors de la plage de l’audience humaine. Horowitz souligne que ce son, comme tout autre type de son, aura des effets puissants une fois dans les plages de décibels élevées (140 dB et au-delà). Bien qu’il démystifie l’existence d’études sonores sérieusement sinistres de la part d’un chercheur français du nom de Vladimir Gavreau, il explique que les infrasons ont des caractéristiques qui ne l’excluent pas totalement comme une arme.

«La basse fréquence du son infrasonique et la grande longueur d’onde correspondante le rendent beaucoup plus apte à se plier ou à pénétrer dans votre corps, créant ainsi un système de pression oscillante», explique Horowitz. «Selon la fréquence, différentes parties de votre corps vont résonner, ce qui peut avoir des effets non auditifs très inhabituels.»

Il utilise l'exemple de vos globes oculaires, qui résonnent à 19Hz. Si vous vous assoyiez devant un subwoofer en jouant une tonalité à 19 Hz et en l'augmentant à 110 dB, vous pourriez commencer à voir des choses vraiment bizarres - des lumières colorées et peut-être des ombres. Même à des volumes relativement normaux, vos globes oculaires commenceront à se contracter à cette fréquence.

Ce n’est pas que nos yeux, cependant. Nos conteneurs de chair maladroits ont toutes sortes de fréquences de résonance. Nos crânes (moins la chair et le cerveau), par exemple, ont des résonances acoustiques à 9 et 12 kHz, 14 et 17 kHz, et 32 ​​et 38 kHz. Pour la plupart, ces fréquences n’exigent pas d’émission de matériel hautement spécialisé. Alors, pourraient-ils être utilisés comme une arme pour faire exploser la tête de quelqu'un?

Théoriquement, peut-être, mais pas du tout pratiquement. Pour un crâne qui a du cerveau et tout, les choses changent.

«En fait, dans la même étude, une tête humaine vivante remplaçait un crâne sec», déclare Horowitz, «le pic de résonance à 12 kHz était inférieur de 70 dB, la résonance la plus forte se situant maintenant à 200 Hz environ, et même à 30 dB. que la plus haute résonance du crâne sec. Vous auriez probablement besoin d'utiliser quelque chose de l'ordre de 240 dB pour que la tête résonne de manière destructive. À ce stade, il serait beaucoup plus rapide de frapper la personne au-dessus de la tête avec l'émetteur et d'en finir."

À titre d’illustration, la chambre de test acoustique hautement spécialisée du Goddard Space Flight Center de la NASA est capable de produire des sons jusqu’à 150 dB pour des tests sonores rigoureux comme celui du télescope spatial James Webb. Donc 240 dB? C'est fou haut. Ce n’est pas vraiment quelque chose que nous pourrions intégrer dans une caisse de résonance incroyable.

Malgré tout, il est parfaitement clair que le son peut avoir des effets incroyables sur notre corps, même si le son est dit silencieux.