Musique et science : quand les molécules se transforment en musique

La conversion de séquences d’ADN et de vibrations de particules en notes permet aux chercheurs de reconnaître des modèles invisibles et de les utiliser pour créer de la musique. Avec la musique dite moléculaire, ils développent des méthodes scientifiquement fondées qui devraient permettre des méthodes de traitement révolutionnaires en thérapie moléculaire, par exemple. Les approches algorithmiques sont prometteuses, et les résultats fascinants. De toute évidence, la musique a beaucoup à offrir à la science, et on y jette un coup d’oeil ici !

Sonification – la transformation des données en sons

Le biologiste moléculaire Mark Temple a passé beaucoup de temps à rechercher de nouveaux médicaments pour le traitement du cancer dans son laboratoire de l’Université de Western Sydney. Il a extrait l’ADN des cellules et ajouté un médicament pour identifier où dans la séquence chimique le médicament se lie. Étant donné que l’interprétation de la combinaison d’ADN était visuellement écrasante, Temple a cherché un moyen plus simple et en même temps plus significatif d’identifier les structures favorables.

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Sa solution : la combinaison de signaux acoustiques et d’affichages visuels. Il voulait entendre les données. Mark Temple a ensuite créé son propre système d’attribution de notes aux éléments d’ADN. La mélodie moléculaire assistée par l’IA avec seulement quatre notes lui permet de reconnaître plus facilement les modèles de séquence et de prendre des décisions en fonction de ceux-ci.

La mélodie de l’ADN jouée au piano

La conversion des données scientifiques en notes semble novatrice, mais elle ne l’est que partiellement. Les scientifiques expérimentent depuis plus de quarante ans sur la transformation de données biologiques en sons. Dès le début des années 1980, l’ingénieur bio-moléculaire David Dreamer a remarqué que trois des quatre bases de l’ADN correspondent à des lettres qui peuvent aussi être attribuées à des notes de musique. Il a fait exactement cela; il les a assorties puis joué les accords ADN Do majeur6 et La mineur7 au piano. Les musiciens remarqueront que les accords sont composés des mêmes tons, juste superposés différemment. Jusque-là, c’était une interprétation de l’ADN.

La « musique quantique » des protéines

À peu près à la même époque, le physicien français Joël Sternheimer se consacra à la musique des protéines, appelée finalement « la musique quantique de Sternheimer ». En même temps compositeur, il traduit les fréquences vibratoires des vingt acides aminés des protéines en notes de musique puis en partition musicale. Depuis lors, il y a eu un certain nombre d’approches par des experts, par exemple pour « musicifier » l’information génétique des gens dans des mélodies personnalisées. Il y a également la technologie de sonication , depuis réussie et en application, avec laquelle les maladies cardiaques sont diagnostiquées. Les cardiologues formés peuvent utiliser cette technologie pour diagnostiquer les changements pathologiques avec une précision de 78 %.

La musique du corps, les sons des plantes

Linda Long, biochimiste à l’Université d’Exeter au Royaume-Uni, utilise la sonication pour traduire à la fois les protéines végétales et les hormones humaines en musique. Elle en a même fait deux albums de musique! Selon leur forme, elle cristallise et radiographie les protéines, rendant la structure visible. La série de nombres extraits dans ce processus représente la structure tridimensionnelle des molécules de protéines. Long exécute les séquences à travers un programme informatique, après quoi les données sont converties en notes de musique. Le résultat : vous pouvez réellement entendre les formes des protéines. La biochimiste est convaincue que la musique moléculaire peut renforcer le lien entre l’esprit et le corps. De l’avis de Long, les chansons s’adressent au subconscient avec des bienfaits thérapeutiques et peuvent ainsi favoriser les pouvoirs d’auto-guérison.

La musique moléculaire comme outil thérapeutique

Par exemple, elle travaille sur des morceaux de musique moléculaire à utiliser dans des séances d’hypnothérapie, ou les patients sont aidés à perdre du poids avec de la musique qui a été traduite à partir de l’irisine, une substance messagère qui brûle les graisses. Long est allé plus loin encore en produisant de la musique à partir d’anticorps humains traduits qui neutralisent le virus Corona. Sa musique ADN n’a pas encore été utilisée comme mesure thérapeutique, et il est également impossible de dire si le travail a des propriétés cliniquement pertinentes. Des experts comme la musicologue Carla Scaletti sont sceptiques.

Médiation sur les propriétés antivirales de la musique

D’un autre côté, les chercheurs sont largement d’accord sur le fait que la musique et les sons ont un effet profond, et que les gens sont même capables de composer la musique qui est utile pour leur situation respective. Cependant, la thèse selon laquelle l’écoute d’une traduction de la structure tridimensionnelle de la protéine sous la forme d’une séquence de sons pourrait transmettre les propriétés antivirales de la protéine d’origine est vivement mise en doute. Certains experts restent convaincus que la connexion entre les molécules et la musique peut être utilisée pour de nouvelles méthodes de traitement au-delà des effets de la musicothérapie.

Tout est un instrument de musique

Markus Bühler, ingénieur des matériaux au Massachusetts Institute of Technology et compositeur de musique expérimentale, a transformé une toile d’araignée en mélodie bruissante et les vibrations d’une flamme en réverbération méditative de gongs, pilotée par les données. Sa thèse : On peut tout utiliser comme instrument et ainsi le traduire en sons, dans la mesure où tout vibre. Avec son système basé sur l’IA, Bühler va également dans le sens inverse, convertissant la musique en protéines! Il a créé des protéines qui n’avaient jamais été trouvées auparavant dans la nature dans cette séquence d’ADN. Selon Bühler, il est possible de faire de la protéine une variante optimisée d’elle-même. L’ingénieur est actuellement à la recherche d’une protéine qui prolongera la durée de conservation des aliments périssables. Et ce n’est que le début, on peut imaginer des applications beaucoup plus étendues.

Nous sommes impatients de voir ce qui sera possible avec la sonification et la musique moléculaire à l’avenir. Avez-vous des idées? On vous attend pour discuter dans les commentaires!

La musique d'abord, mais la guitare surtout ! Guillaume rejoint Thomann en 2017 et en est actuellement à 588 pauses déjeuner passées dans le magasin à essayer du matériel !

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