Samuel Mayol

Une « symphonie artificielle » contre la douleur ?
IA, musiques et Médecine

Table des matières

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« La musique a un pouvoir de guérison. Elle a la capacité de sortir les gens d’eux-mêmes pendant quelques heures ». Elton John

Introduction

1Le rôle thérapeutique de la musique a été reconnu depuis l’Antiquité (Mayol, 2001), ses vertus soulageant les maux tant physiques que psychologiques. À travers les cultures et les âges, de l’hypnose musicale égyptienne antique aux approches modernes de la musicothérapie, la musique a été utilisée pour favoriser la guérison et améliorer le bien-être général. Les traditions classiques nous rappellent que dans la mythologie grecque, Apollon, le dieu de la médecine, était également associé à la musique.

2Un exemple célèbre est celui de David qui jouait de la harpe pour apaiser la dépression du roi Saül. De l’autre côté du globe, dans les Andes, les chamans utilisaient la flûte pour favoriser la guérison des patients ayant subi une trépanation.

3De manière universelle, dans toutes les cultures, les mères chantent des berceuses à leurs enfants pour les calmer lorsqu’ils sont en détresse, les aider à s’endormir ou les soulager de la peine et de la douleur. Ces berceuses présentent des similarités frappantes malgré l’absence de contact entre les cultures, ce qui souligne l’ancienneté de l’aptitude musicale chez l’homme et son rôle croissant dans le bien-être des individus, y compris pour soulager la souffrance corporelle.

4La musicothérapie est aujourd’hui une discipline à part entière, et au cours des deux dernières décennies, l’écoute de musique à des fins thérapeutiques a été largement utilisée dans la gestion de la douleur aiguë et chronique. Il est intéressant de mentionner le travail novateur d’un dentiste dans les années 1960, qui a démontré les effets analgésiques d’une musique de fond lors des soins prodigués à ses patients (Gardner, Licklider & Weisz, 1960).

5Comme le précise Stoichita (2017), se poser la question de l’efficacité de la musique en médecine semble « farfelue tant la réponse paraît évidente : si la musique a un quelconque effet sur la santé, cet effet est évidemment positif ».

6Aujourd’hui, à l’aube d’une nouvelle ère technologique, l’apport de l’intelligence artificielle (IA) ouvre des perspectives prometteuses pour personnaliser et optimiser l’efficacité de la musique dans les soins de santé.

7Le potentiel de l’IA dans divers domaines, de l’automatisation des tâches à l’analyse de données massives, a déjà été largement démontré.

8Cependant, son application dans le domaine de la musique, et plus particulièrement dans le contexte de la médecine, reste un domaine en plein essor. Il est de plus en plus envisagé d’utiliser l’IA pour créer des environnements sonores adaptés et personnalisés qui pourraient aider les patients à se sentir plus détendus et en confiance lors d’actes médicaux ou de consultations.

9La recherche existante a montré que l’écoute de la musique peut diminuer l’anxiété et la douleur, améliorer l’humeur, favoriser la relaxation (Bernardi et al., 2006) et même stimuler le processus de guérison1. L’application de l’IA dans ce contexte offre une opportunité unique de personnaliser l’expérience musicale pour répondre aux besoins spécifiques des patients. L’IA peut, par exemple, créer des compositions musicales en temps réel, adaptées à l’état émotionnel et physique du patient, pour maximiser les bénéfices thérapeutiques.

10Dans cet article, nous allons explorer le rôle de la musique en médecine, examiner comment l’IA est utilisée pour la création musicale et envisager comment ces deux domaines peuvent être combinés pour améliorer l’expérience des patients dans le cadre des soins médicaux. Nous aborderons également les défis et les perspectives futures de l’application de l’IA dans ce contexte.

L’efficacité de la musique en médecine

11L’usage de la musique dans le cadre thérapeutique est une pratique qui remonte à des temps anciens. Les égyptiens, par exemple, croyaient que la musique pouvait augmenter la fertilité des femmes et faciliter le processus de guérison. Aujourd’hui, cette ancienne pratique a évolué pour devenir un champ d’étude reconnu, la musicothérapie, qui s’est avérée être un outil efficace pour diverses conditions médicales.

12C’est ce que démontrent Mick & Bigant (2018) : « L’écoute musicale est un moyen simple et rapide, écologique, d’apaiser une souffrance. Dans le contexte d’une douleur aiguë, à l’hôpital, tant chez l’enfant que chez l’adulte, l’écoute d’une musique plaisante ou apaisante permet de réduire de 20 à 90 % le niveau de douleur ressentie et de 30 à 75 % l’anxiété. Il s’agit d’un complément thérapeutique en cas de douleurs liées aux soins chez l’enfant, avant ou après un accouchement, ou en période postopératoire précoce ».

13La musique peut donc aider à atténuer la douleur. La musique joue un rôle essentiel dans la compréhension et la modulation du fonctionnement du cerveau. Écouter ou pratiquer la musique sont des activités universelles, qu’elles soient individuelles ou sociales, et leur consommation dans la société moderne est comparable à celle de l’industrie du sexe ou des médicaments. La musique, en tant qu’activité proprement humaine, présente de nombreux avantages, notamment pour la santé. Il est désormais largement reconnu que l’écoute de musique motive la régulation des émotions et de l’humeur, favorise les relations sociales et permet une mobilisation corporelle. Presque tout le monde réagit émotionnellement à la musique (à l’exception d’environ 5 % des personnes qui ne ressentent pas de plaisir musical), et la recherche d’une sensation de bien-être est sans aucun doute un élément clé pour la santé. Depuis l’Antiquité, on sait que la musique peut apaiser la douleur et l’anxiété des individus en induisant un sentiment de sérénité ou de calme intérieur, et depuis longtemps, les salles de sport ont compris le caractère stimulant de la musique (Mick & Bigant, 2018).

14En ce qui concerne le stress et l’anxiété, la musique peut également offrir des bénéfices significatifs. Des études ont montré que l’écoute de la musique peut réduire le stress préopératoire chez les patients adultes. De plus, dans une méta-analyse portant sur 400 études, la musique a été trouvée efficace pour réduire l’anxiété chez les patients médicaux (Mick & Bigant, 2018).

15La musique peut également avoir des effets bénéfiques sur la physiologie humaine. Plusieurs études ont démontré que l’écoute de la musique peut abaisser la pression artérielle, réduire la fréquence cardiaque et même ralentir la respiration. Ces effets sont particulièrement bénéfiques pour les patients souffrant de maladies cardiaques (Mercadié 2014).

16C’est ainsi que Mercadié (2014) montre que la musique a la capacité de réduire les niveaux de douleur et de fatigue perçus, ce qui se traduit par une diminution de la douleur et de la fatigue en période de repos, ainsi qu’une limitation de l’effet nociceptif et fatigant de l’activité physique lorsqu’elle est pratiquée. Cependant, les résultats ne confirment pas les conclusions de la littérature qui suggéraient que la musique avait un effet analgésique supérieur par rapport aux sons non musicaux. Bien que le niveau de douleur quotidienne ait été évalué comme étant identique avant et après une période de quatre semaines d’écoute de musique, de même que l’état de santé physique et le niveau d’anxiété, les patients ont ressenti moins de douleur lors des crises douloureuses, leur profil émotionnel était généralement plus positif et leur qualité de vie mentale s’est améliorée à la fin du traitement. Il convient de noter que la taille réduite de l’étude explique en partie ces résultats.

17Garza-Villarreal & al. ont, par ailleurs, démontré, dans une étude portant sur 22 patients, que l’écoute de musique choisie comme étant relaxante et agréable, par rapport à une condition sonore de contrôle (bruit rose), pendant 10 minutes de repos complet, réduisait de manière significative le niveau de douleur ressenti à l’instant présent et augmentait la capacité de mobilité ultérieure.

18Alparslam et al. (2016) ont mené une étude sur 37 individus souffrant de douleurs importantes. Les individus ont écouté des CD musicaux comprenant également des sons relaxants tels que le bruit de l’eau ou des vagues, pendant au moins 25 minutes le matin et le soir, dans un environnement calme, confortablement assis et en évitant la sensation de faim ou toute autre activité. Les patients écoutant de la musique ont rapporté une diminution moyenne de la douleur entre le premier jour et le 14e jour par rapport au groupe témoin (Mick & Bigant, 2018).

19Dans une étude écologique menée par Linnemann et al. (2015), 30 patientes ont été invitées à écouter de la musique à leur convenance (radio ou CD) au moins 6 fois par jour pendant 14 jours, pour des raisons de leur choix telles que la relaxation, l’activation, la distraction ou la réduction de l’ennui. Le niveau de douleur, la perception de contrôle de la douleur et le niveau de stress ressenti ont été notés à chaque écoute, et ces mesures ont été corrélées avec les taux salivaires de cortisol et d’alpha-amylase, des biomarqueurs du stress. L’écoute de musique a augmenté le sentiment de contrôle sur la douleur, en particulier lorsque la musique avait une valence positive et était écoutée pour l’activation ou la relaxation, indépendamment des niveaux de stress mesurés. Cependant, aucun effet n’a été observé sur la perception de la douleur ou du stress (Mick & Bigant, 2018).

20Enfin, Espi-Lopez et al. (2016) démontrent qu’en combinant l’exercice aérobie avec l’écoute de musique, l’efficacité de l’exercice sur le niveau de dépression et l’inconfort global était augmentée chez les patients atteints de fibromyalgie. Cette combinaison a été étudiée en aveugle chez 31 patients pendant une période de 8 semaines.

21L’usage de la musique en médecine a donc prouvé son efficacité dans l’atténuation de la douleur, la réduction de l’anxiété et du stress, et l’amélioration de la santé cardiovasculaire. C’est dans ce contexte prometteur que l’intelligence artificielle pourrait jouer un rôle majeur, en permettant une personnalisation inédite de l’expérience musicale à des fins thérapeutiques.

L’IA et la création musicale

22L’Intelligence Artificielle a fait des avancées significatives ces dernières années, notamment dans le domaine de la création musicale. Les algorithmes d’IA sont maintenant capables de composer de la musique qui rivalise avec celle produite par des humains en termes de complexité, de diversité et d’émotion.

23Un des premiers exemples notables d’IA capable de créer de la musique est le projet Flow Machines de Sony. En 2016, ce projet a dévoilé la première chanson pop composée par une IA, « Daddy’s Car »2. Le système a analysé un grand nombre de partitions musicales pour comprendre les structures et les motifs récurrents, puis a généré une chanson en suivant ces règles.

24Des entreprises comme OpenAI ont également contribué à l’essor de la musique générée par l’IA. MuseNet, un modèle de musique générative développé par OpenAI, est capable de composer des pièces musicales dans différents styles et avec différents instruments3. MuseNet utilise un réseau de neurones profonds pour générer de la musique, s’inspirant de nombreux exemples pour apprendre et imiter différents styles musicaux.

25AIVA (Artificial Intelligence Virtual Artist)4 est une autre IA qui a fait des avancées significatives dans ce domaine. AIVA est capable de composer de la musique classique originale et a même été officiellement reconnue comme compositeur par la SACEM (Société des auteurs, compositeurs et éditeurs de musique) en France. De plus, AIVA a produit des partitions pour des films, des publicités et des jeux vidéo.

26Même si d’après Heudin (2020), « Le problème avec la plupart de ces expérimentations est qu’elles ont certes un intérêt technologique indéniable, mais aucun intérêt artistique », ces avancées indiquent que l’IA a le potentiel de transformer la manière dont la musique est créée.

27À la condition de « remettre l’humain au centre » (Heudin, 2020), les implications potentielles de l’IA dans le domaine de la musicothérapie et la médecine plus généralement sont prometteuses et méritent d’être explorées.

Musique et IA dans un contexte médical

28Avec les progrès de l’IA en matière de création musicale, une application particulièrement prometteuse émerge : l’utilisation de la musique générée par l’IA en médecine. En combinant les bénéfices thérapeutiques de la musique avec la capacité de l’IA à personnaliser et adapter la musique en temps réel, il est possible de concevoir des environnements sonores qui répondent aux besoins spécifiques des patients.

29Un exemple d’une telle application est le système de biofeedback musical, Sync Project, acquis par Bose en 2018. Ce système utilise l’IA pour créer de la musique personnalisée basée sur les données de santé de l’utilisateur, comme le rythme cardiaque ou le rythme de sommeil. L’objectif est d’utiliser la musique pour influencer ces paramètres de santé de manière positive.

30D’autres recherches se concentrent sur la possibilité d’utiliser l’IA pour composer de la musique destinée à réduire l’anxiété des patients avant et pendant les interventions médicales (Alparslan et al., 2016).

31Il est par conséquent totalement envisageable d’utiliser l’IA pour analyser les réactions des patients à différentes musiques, afin de créer une musique personnalisée destinée à réduire leur anxiété.

32Cependant, l’utilisation de la musique générée par l’IA en médecine n’en est qu’à ses débuts et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement son potentiel.

33Des questions se posent notamment sur la manière dont la musique générée par l’IA est perçue par les patients, et comment ces perceptions peuvent influencer l’efficacité de la musique en tant qu’outil thérapeutique.

34Les progrès de l’IA en matière de création musicale ouvrent donc de nouvelles perspectives pour l’utilisation de la musique en médecine. En permettant une personnalisation de l’expérience musicale à un niveau inédit, l’IA a le potentiel de renforcer l’efficacité de la musique comme outil thérapeutique.

Défis et perspectives futures

35Alors que l’intégration de l’IA et de la musique en médecine offre des opportunités sans précédent, elle soulève également plusieurs défis qui doivent être abordés.

Défis

361. Questions éthiques et réglementaires : L’utilisation de l’IA dans la santé soulève des préoccupations éthiques et réglementaires, notamment en ce qui concerne la vie privée des patients et la sécurité des données. La création de musique personnalisée basée sur les données de santé d’un individu nécessite une manipulation prudente et une protection stricte de ces données.

372. L’acceptabilité de la musique générée par l’IA : Malgré les avancées technologiques, il existe une question sur l’acceptabilité de la musique générée par l’IA par les patients. Certaines recherches suggèrent que la musique générée par l’IA peut ne pas être aussi efficace que la musique créée par des humains pour provoquer des réponses émotionnelles.

383. L’impact sur le rôle des musicothérapeutes : Bien que l’IA puisse aider à personnaliser l’expérience musicale, elle ne peut pas remplacer le rôle des musicothérapeutes, qui utilisent leur expertise pour adapter les interventions musicales aux besoins spécifiques des patients.

Perspectives futures

39Malgré ces défis, l’avenir de l’IA et de la musique en médecine semble prometteur.

401. Personnalisation de la thérapie musicale : Les avancées de l’IA pourraient permettre de personnaliser la musique à un niveau jamais atteint auparavant, en adaptant la musique en temps réel en fonction des besoins spécifiques de chaque patient. Cela pourrait améliorer l’efficacité de la thérapie musicale et ouvrir la voie à de nouvelles applications.

412. Accessibilité de la thérapie musicale : L’IA pourrait rendre la thérapie musicale plus accessible à un public plus large. Par exemple, les applications de santé mobiles qui utilisent l’IA pour générer de la musique personnalisée pourraient être utilisées par les patients à la maison, ce qui pourrait améliorer leur bien-être et leur qualité de vie.

423. Recherche et développement : Enfin, les progrès de l’IA en matière de création musicale pourraient stimuler la recherche et le développement dans le domaine de la musicothérapie, conduisant à de nouvelles découvertes et améliorations dans le domaine de la médecine et de la santé en général.

43Bien que l’intégration de l’IA et de la musique en médecine présente certains défis, les perspectives d’avenir sont prometteuses. Avec la poursuite de la recherche et du développement, l’IA a le potentiel de transformer l’utilisation de la musique en médecine et d’améliorer la qualité de vie des patients.

Conclusion

44La fusion de la musique et de l’intelligence artificielle dans le domaine médical ouvre la voie à des possibilités thérapeutiques novatrices. La musique a longtemps été reconnue pour ses bienfaits sur la santé, notamment en réduisant le stress et l’anxiété, en améliorant la douleur et en favorisant le bien-être général. Parallèlement, les progrès de l’IA, en particulier dans la création musicale, ont conduit à la production de compositions qui rivalisent avec celles des humains, ouvrant la voie à une personnalisation de la musique à un niveau inédit.

45L’application de l’IA à la création de musique thérapeutique en temps réel offre un potentiel considérable. Elle pourrait transformer l’expérience des patients lors des consultations et des traitements médicaux, créant un environnement plus apaisant et réduisant l’anxiété et le stress.

46Cependant, cette convergence de l’IA, de la musique et de la médecine soulève également des défis importants. Les préoccupations éthiques et réglementaires, l’acceptabilité de la musique générée par l’IA, et l’impact sur le rôle des musicothérapeutes sont des questions qui doivent être soigneusement considérées.

47Malgré ces défis, les perspectives futures sont passionnantes. L’IA pourrait non seulement améliorer la personnalisation de la thérapie musicale, mais aussi rendre cette thérapie plus accessible à un large public. De plus, elle stimule la recherche et le développement dans le domaine de la musicothérapie, favorisant potentiellement de nouvelles découvertes et améliorations dans le domaine de la médecine et de la santé en général.

48L’intégration de l’IA et de la musique en médecine est, donc, un domaine de recherche prometteur qui mérite une attention et un investissement continus. Les progrès dans ce domaine pourraient avoir un impact significatif sur l’amélioration de la qualité de vie des patients et la transformation de l’expérience des soins de santé.

Bibliographie

Notes

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