Lorsque nous entendons un son répétitif, notre cerveau s’en fait une représentation mentale et l’organise en un patron rythmique. Le patron est formé de pulsations donnant une régularité temporelle (Grahn, 2012). Les patrons métriques sont en partie dépendants de la variation attentionnelle. Selon l’attention, certains sons sont perçus plus forts que d’autres et résultent en des pulsations plus ou moins accentuées. L’attention varie selon le contexte de la situation et l’expérience du participant. Un même stimulus peut donner des patrons rythmiques différents en fonction de l’attention donnée à chaque pulsation (Jones, 2004). Des patrons intrinsèques connus peuvent se synchroniser avec une suite de pulsations externes ce qui optimise le traitement d’évènement prédictible comme la parole ou la musique (Calderone et al, 2014 ; Bolger et al, 2013). Mis à part la variation attentionnelle, la perception d’un rythme est dépendante de caractéristiques propres au stimulus comme son intensité et sa fréquence (Levitin et Grahn, 2017). Nous nous intéressons à la synchronisation sensorimotrice dans le cadre de la perception d’un stimulus rythmique. Nous pouvons définir la synchronisation sensorimotrice comme étant la coordination de mouvements rythmiques avec la perception d’un rythme externe comme par exemple lors de la performance dans une tâche de tapping en synchronie avec un métronome (Repp and Su, 2013). La synchronisation existe pour plusieurs modalités sensorielles mais elle est d’autant plus précise pour les stimuli auditifs (Hove and al, 2013). Des études ont montré que des oscillations neuronales dans le cortex moteur peuvent influencer des oscillations neuronales dans le cortex auditif et par conséquent influencer la perception du stimulus (Chemin et al, 2014 ; Burger and al., 2014 ; Schroeder et al., 2010). Suite à la détection d’un stimulus auditif, des neurones vont osciller et engendrer une réponse motrice synchronisée avec le stimulus (Weigmann, 2017). De plus, la synchronisation audiomotrice peut ensuite se manifester par exemple par l’exécution de mouvements en rythme comme la danse. Elle est responsable de l’envie de bouger lorsque l’on écoute de la musique, en particulier lorsque le groove est rapide (Janata and al, 2012). Cette synchronisation peut aussi rester une représentation mentale d’un rythme suite à un stimulus auditif (Schaefer, 2014). La synchronisation va dans les deux sens. C’est à dire que c’est soit notre rythme interne qui se synchronise avec la perception du stimulus, soit c’est notre perception du stimulus qui est influencée par notre rythme interne. La perception auditive influence le mouvement et le mouvement influence la perception interne des rythmes écoutés. Par la présente étude nous nous intéressons à l’influence de la perception des rythmes externes sur le mouvement. Pour étudier cela, nous utilisons une tâche de tapping qui est une tâche de synchronisation-continuation. Dans le cadre de tâches de synchronisation-continuation, il semblerait que des réseaux différents soient impliqués selon que la personne soit en phase de synchronisation ou de continuation (Hove and Keller, 2014). Le noyau caudé et le putamen auraient un rôle à jouer dans la prédiction car ils seraient le siège de notre rythme interne (Grahn and Rowe, 2009 ; Schaefer, 2014). Une interaction entre l’aire motrice supplémentaire et le cervelet a été décrite pendant une tâche motrice et lors d’utilisation de fonctions exécutives. En effet, le traitement audiomoteur du rythme engage des régions prémotrices (Chen and all 2008) : le cortex prémoteur ventral, le cortex prémoteur dorsal, le cortex prémoteur moyen, l’aire motrice supplémentaire, et le lobule VI du cervelet. Le cortex prémoteur ventral est particulièrement activé lors des tâches d’anticipation, de tapping, ainsi que pour les mouvements directement liés aux sons. Le cortex prémoteur dorsal est quant à lui activé lors de tâches de synchronisation du mouvement et d’organisation métrique. Il a une haute sélection pour les mouvements en lien avec des informations sensorielles. D’autres régions seraient aussi impliquées dans la synchronisation sensorimotrice tel que le gyrus temporal supérieur et le planum temporal en particulier dans la perception et la synchronisation de rythmes musicaux. Ces dernières régions reconnaissent des stimuli qui ont déjà été traités par d’autres zones cérébrales (Chen and all 2008 ; Schaefer, 2014 ; Grahn et Brett, 2007 ; Repp and Su, 2013 ; Large and Snyder, 2009). Dans notre étude nous nous intéressons uniquement à la performance comportementale lors de la tâche de synchronisation-continuation. Nous nous intéressons plus particulièrement à l’effet de l’âge sur l’exécution de la tâche.
Les modifications cérébrales liées à l’âge sont physiologiques et anatomiques. La dégradation de certaines structures mène à une baisse de la synchronisation et de la sélectivité neuronale (Pelle and Wingfield, 2016). De plus, plusieurs études mettent en évidence un ralentissement général des fonctions cérébrales avec l’âge (Schneider and al, 2005 ; Füllgrabe and Moore 2014). Le ralentissement de ces fonctions pourrait s’expliquer selon l’hypothèse de la dégénérescence centrale. Cette dernière peut se vérifier en observant que les personnes âgées ne sont pas affectées de la même manière selon le stimulus. Par exemple, la diminution de la compréhension est plus ou moins grande selon le type de déformation du langage ; lorsque l’intervalle entre les mots est raccourci mais que la structure temporelle de la prononciation est conservée, cela n’affecte peu la compréhension (Schneider and al, 2005). Le traitement central de l’information est donc indispensable pour faire la différence entre la voix cible et les bruits parasites (Parbery-Clark and Strait, 2011). Cela implique que les personnes âgées peuvent entendre mais ne pas comprendre (Anderson and Parbery-Clark, 2012). Si le traitement central est altéré, il y a une moins bonne précision temporelle de l’origine du stimulus et donc une moins bonne discrimination sonore. A l’appui, des expériences avec imagerie par tomographie par émission de positron (PET) ont montré une plus grande activation de certaines régions chez les personnes âgées, en particulier du lobe frontal - qui a des connexions privilégiées avec le cortex moteur -, des aires sensorimotrices comme l’aire motrice supplémentaire, le cervelet, le cortex cingulaire antérieur et le gyrus temporal supérieur (Heuninck, Wenderoth, Swinnen, 2008). Les deux derniers étant impliqués dans le traitement de l’audition et en particulier lors de la synchronisation motrice sur un rythme auditif (Heuninck, Wenderoth, Swinnen, 2008). Donc, la suractivation frontale chez les personnes âgées, comparée aux jeunes, pourrait influencer leur synchronisation audiomotrice. De plus, on s’attend à ce qu’une baisse de la perception des rythmes comme celle décrite pour le langage, implique une baisse de leur performance sensorimotrice comme lors d’une tâche de tapping (Anderson and Parbery-Clark, 2012). A notre connaissance, peu d’études traitaient spécifiquement la performance des personnes âgées lorsqu’elles exécutaient des tâches sensorimotrices comme le tapping. D’où l’intérêt de vérifier si l’âge a un effet sur l’exécution des mouvements en rythme avec un stimulus sonore dans le cadre d’une tâche sensorimotrice de tapping. Nous jugeons important de nous pencher en particulier sur les personnes âgées car elles occupent une place de plus en plus cruciale dans l’arbre démographique. Mieux comprendre ces mécanismes permettraient d’augmenter leur indépendance, de détecter précocement certaines maladies qui touchent le système moteur comme Parkinson et Huntington et d’améliorer la rééducation de la marche, suite à une lésion cérébrale. En se basant sur les études décrites ci-dessus, nous émettons l’hypothèse que l’âge a un effet sur la performance sensorimotrice et donc que la population âgée aurait plus de de difficultés à percevoir et interpréter les rythmes. La performance du groupe des seniors serait moins précise et moins régulière que celle des jeunes participants. Notre deuxième hypothèse est que les personnes âgées auront plus de difficultés dans une tâche de synchronisation que lors de tâche avec une absence de structure temporelle externe.