Musical rhythm and synchronisation in normal and pathological aging

Rythme musical et synchronisation dans le vieillissement normal et pathologique

• Auteur / Autrice : Andres Von schnehen
• Direction : Séverine Samson, Francois Puisieux
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Psychologie et ergonomie
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 03/10/2024
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'homme et de la société (Lille ; 2006-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Psychologie : Interactions, Temps , Emotions, Cognition
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Séverine Samson, Barbara Tillmann, Sylvie Nozaradan, François Puisieux, Lise Hobeika, Keith Doelling, Anahita Basirat, Simone Dalla bella
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Barbara Tillmann, Sylvie Nozaradan

Mots clés

Mots clés libres

Musique

Mémoire

Communication

Vieillissement

Neuropsychologie

Music

Memory

Communication

Aging

Neuropsychology

Résumé

Partout dans le monde et tout au long de la vie, la musique nous incite à bouger. Au coeur de ce phénomène se trouve la synchronisation sensorimotrice (SSM). Il s'agit d'un processus de coordination des mouvements avec les stimuli sensoriels rythmiques, tels que la musique ou le métronome. La SSM est essentielle non seulement pour garder le rythme lorsque l'on bouge avec de la musique, mais aussi dans diverses interactions interpersonnelles. La prise en compte de ces régularités temporelles dans l'environnement facilite la prédiction d'événements, un aspect fondamental de nombreuses opérations cognitives et sociales. Compte tenu du vieillissement de la population mondiale, il est de plus en plus important de comprendre le rôle du vieillissement et des troubles neurocognitifs liés aux pathologies neurodégénératives, telle que la maladie d'Alzheimer, sur la SSM, afin de déterminer comment cette aptitude sensorimotrice est affectée et comment elle pourrait être stimulée. Cette thèse se concentre sur la recherche des mécanismes qui influencent la façon dont les personnes âgées bougent en synchronisation avec les rythmes externes. Après une revue de littérature (Chapitre 2), nous avons mené quatre études successives en utilisant des tâches de tapping manuel avec une séquence métronomique ou musicale afin d'étudier la SSM dans le vieillissement normal et pathologique. Chaque étude a utilisé la même tâche qui consiste à taper avec la main (tache de tapping) en rythme avec le battement d'une séquence métronomique ou musicale. Les séquences rythmiques ont été manipulées pour répondre à des questions de recherche spécifiques. Tous les participants ont été recrutés dans le même hôpital de jour gériatrique, à l'exception de ceeux de l'étude décrite au Chapitre 5, qui comprenait des adultes jeunes et âgés en bonne santé. Dans le Chapitre 4 (n = 51), nos résultats ont montré que la fonction cognitive globale est associée à la performance de tapping, et que l'âge est associé à la performance de tapping en musique. Dans le Chapitre 5 (n = 88), nous avons constaté que chez les participant·e·s âgé·e·s en bonne santé qui étaient légèrement plus jeunes, la performance de tapping n'était pas associée à l'âge. En revanche, l'expertise musicale affectait la synchronisation. Le Chapitre 6 (n = 177) a mis en évidenceque la mémoire à court terme et les capacités d'inhibition sont liées à la synchronisation musicale. Dans la dernière expérience (Chapitre 7 ; n = 84), nous montrons qu'à mesure que la saillance d'un rythme diminue, la dépendance à l'égard de l'inhibition, de la perception du rythme et de la variabilité motrice augmente (chapitres 7). Le déclin de la SSM lié à l'âge et aux pathologies neurodégénératives peut découler de changements dans les fonctions cognitives et motrices. Les liens démontrés entre les capacités cognitives et les aptitudes rythmiques soulignent le potentiel des interventions musicales qui intègrent la synchronisation rythmique pour stimuler les fonctions cognitives. Ces interventions basées sur le rythme musical, lorsqu'elles sont utilisées avec succès, peuvent non seulement améliorer le sens du rythme d'une personne, mais pourraient aussi réhabiliter certaines fonctions cognitives chez les personnes atteintes de maladie neurodégénératives, voire même protéger les personnes âgées en bonne santé contre le déclin cognitif et améliorer le bien-être général et la qualité de la vie des personnes âgées.

Across the globe and across the lifespan, music engages in us an urge to move. Central to this phenomenon is sensorimotor synchronization (SMS), the process of coordinating movement with rhythmic sensory stimuli, such as music or a metronome. SMS is critical not only for keeping the beat when moving with music, but also in a variety of interpersonal interactions. Attending to temporal regularities in the environment facilitates event prediction, a fundamental aspect of numerous cognitive and social operations. Given the global population aging, it is increasingly important to understand the role of aging and neurocognitive disorders (NCDs), such as Alzheimer's disease, in SMS, to determine how it is affected and how it might be stimulated. This thesis focuses on elucidating the mechanisms that influence how older adults move in synchrony with external rhythms. We conducted a literature review (Chapter 2) and four successive studies to investigate SMS in healthy and pathological aging. Each study used the same hand-tapping task with metronomic and musical sequences, manipulating only the rhythmic sequences to address specific research questions. All participants were recruited at the same geriatric day hospital, except for those the study described in Chapter 5, which included healthy older and younger adults. In Chapter 4 (n = 51), we report that global cognitive function is associated with tapping performance, and age is associated with performance when tapping to music. In Chapter 5 (n = 88), we found that in healthy elderly participants who were slightly younger, tapping performance was not associated with age, but musical expertise affected synchronization. Chapter 6 (n = 177) demonstrates that short-term memory and inhibition capacities are related to synchronization to music. In the final experiment (Chapter 7; n = 84), we show that as the saliency of a beat decreases, reliance on inhibition, beat perception, and motor variability increases (Chapters 7). Age-related and NCD-related declines in SMS may stem from changes in cognitive abilities and motor function. The demonstrated connections between cognitive abilities and rhythmic skills highlight the potential for music-based interventions that incorporate rhythmic synchronization to stimulate cognitive functions. Such tailored interventions, when employed successfully, may not only improve a person's sense of rhythm, but rehabilitate cognitive function in individuals with NCD, protect healthy older adults from cognitive decline, and improve overall well-being and quality of life of older adults.