Pendant plus d’un siècle, les psychologues ont pensé que l’expérience du nourrisson était, comme l’a si bien dit le psychologue et philosophe William James, une « confusion florissante et bourdonnante ». Mais de nouvelles recherches suggèrent que les bébés naissent avec une boîte à outils neurologique étonnamment sophistiquée, capable d'organiser le monde visuel en catégories et de déterminer le rythme d'une chanson.
Dans la première de deux nouvelles études, des neuroscientifiques ont réussi un exploit rare : réaliser des IRM fonctionnelles (IRMf) sur plus de 100 nourrissons de 2 mois éveillés pour voir comment leur cerveau catégorise les objets visuels. L’IRMf nécessite une quasi-immobilité, ce qui rend l’analyse des bébés notoirement difficile. Pendant que les nourrissons gisaient dans les machines, des images d'animaux, de nourriture, d'objets ménagers et d'autres objets familiers apparaissaient au-dessus de leurs têtes comme « un IMAX pour bébés », explique Cliona O'Doherty, neuroscientifique du développement à l'Université de Stanford qui a mené les travaux au Trinity College de Dublin.
« L'IRM est difficile même dans des circonstances « idéales » lorsque les participants à la recherche peuvent suivre les instructions pour rester immobiles », explique Scott Johnson, psychologue du développement à l'UCLA qui n'a pas participé à l'étude. « Les bébés ne peuvent pas suivre d'instructions, ces chercheurs doivent donc avoir la patience des saints. »
L'imagerie a montré qu'une région du cerveau appelée cortex visuel ventral, responsable de la reconnaissance de ce que nous voyons, répondait déjà de la même manière à celle des adultes, rapportent O'Doherty et ses collègues le 2 février dans Neurosciences naturelles. Chez les adultes comme chez les enfants de 2 mois, l'activité du cortex visuel ventral est distincte pour différentes catégories d'objets, ce qui va à l'encontre de l'idée traditionnelle selon laquelle le cerveau apprend progressivement à distinguer les catégories tout au long du développement.
« Ces résultats s'opposent à un développement lent et ascendant des représentations visuelles des catégories », déclare Michael Frank, psychologue cognitif à l'Université de Stanford qui n'a pas participé à la recherche. Il note que l'étude pose une question provocatrice : cette structure est-elle le résultat d'un apprentissage rapide au cours des huit premières semaines après la naissance, ou est-elle innée ?
Une deuxième étude montre que les nouveau-nés sont capables d’un autre exploit cognitif impressionnant, encore plus tôt dans leur développement. Moins de 48 heures après la naissance, le cerveau des nouveau-nés endormis suit et anticipe déjà les schémas rythmiques de la musique, rapportent des chercheurs le 5 février dans Biologie PLOS.
Des chercheurs hongrois ont joué des morceaux pour piano de Bach à près de 50 nouveau-nés tout en enregistrant leur activité cérébrale par électroencéphalographie (EEG). En plus des enregistrements originaux de Bach, l'équipe a également joué des versions modifiées de chaque morceau qui brouillent parfois le rythme ou la mélodie. L’équipe a ensuite recherché des modèles de surprise dans les enregistrements neuronaux à l’aide d’un modèle informatique, ce qui impliquerait que les bébés ont appris la structure de la musique et que leurs attentes ont été brisées.
Les résultats ont montré qu'un rythme modifié provoquait une surprise neuronale, tandis qu'une mélodie brouillée passait inaperçue dans le cerveau des nourrissons. Le cerveau des bébés peut suivre un rythme, mais il ne peut pas suivre une mélodie.
Cela a du sens. « Dans l'utérus, les caractéristiques rythmiques sont déjà très prédominantes dans l'environnement d'écoute du bébé », explique Roberta Bianco, neuroscientifique aujourd'hui à l'Université de Pise en Italie qui a dirigé l'étude. « Vous avez le [heartbeat] de la maman, la marche de la maman et des informations rythmiques de toute sorte transitent. Le liquide amniotique, cependant, étouffe des tonalités spécifiques, de sorte que les fœtus sont moins exposés aux schémas mélodiques lorsqu'ils sont dans l'utérus.
« Je pense qu'il est important de garder également à l'esprit que la capacité de suivre neuronalement les périodicités de la musique n'équivaut pas nécessairement à une riche perception du rythme musical ou de la mesure », explique Erin Hannon, psychologue à l'Université du Nevada à Las Vegas, qui n'a pas participé à l'étude. « De nombreuses études suggèrent qu'il faut beaucoup de temps aux enfants pour apprendre à danser ou à bouger au rythme de la musique, ou pour adapter correctement un tambour ou un métronome à la musique. »
Dans les deux études, l’activité cérébrale est au centre de l’attention, mais les implications sur la cognition ou le comportement précoces restent floues. Le domaine des neurosciences néonatales a encore toute une vie devant lui.
