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La Revue mensuelle n° 86
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Interview
Stanislas Dehaene
interview réalisé par Jean-Paul Baquiast pour le compte de Automates-Intelligents
16/01/2008

Stanislas Dehaene est professeur au Collège de France, titulaire de la chaire de psychologie cognitive expérimentale. Il est également membre de l'Académie des sciences.
Il dirige au CEA, dans le cadre du projet Neurospin, le Laboratoire de neuro-imagerie cognitive, Inserm U562

Il a publié de nombreux articles et ouvrages, dont :
- " Les neurones de la lecture", Odile Jacob, 2007 (voir notre présentation dans ce numéro http://www.admiroutes.asso.fr/larevue/2007/86/dehaene.htm
- " La bosse des maths", Odile Jacob, 1997
- " Le Cerveau en action: l'imagerie cérébrale en psychologie cognitive, Paris: Presses Universitaires de France, 1997
- "The Cognitive Neuroscience of Consciousness", MIT press 2001

Pour en savoir plus
Le projet Neurospin http://www-dsv.cea.fr/neurospin/
Le laboratoire de neuro-imagerie cognitive
Neurospin. Maquette. Pdf. A lire pour illustrer ci-dessous la présentation de Neurospin par le professeur Dehaene

Jean-Paul Baquiast (JPB) : Professeur Dehaene, voulez-vous tout d'abord nous présenter le Neurospin ?

Stanislas Dehaene (SD): Neurospin est un centre nouvellement crée par le CEA qui a pour objectif de mettre en application les techniques d’imageries cérébrales les plus modernes, ceci afin d’étudier le cerveau. Le bâtiment a été construit par l’architecte Claude Vasconi. Nous avons beaucoup de chance, l’immeuble est très moderne et élégant. Il est également très fonctionnel. Il comporte plusieurs arches. Chacune d’elle abritera une machine d’imagerie cérébrale. Nous allons disposer côte à côte de toute une graduation, allant jusqu’aux machines d’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) les plus puissantes au monde.

Actuellement sont en service 2 machines et demi, si l’on peut dire. Une machine à 3 Tesla corps entier qui travaille pour mon équipe. C’est une machine standard mais déjà très perfectionnée. Ainsi dans les hôpitaux les machines d’IRM ne dépassent pas 1,5 Tesla. Comme vous savez, en augmentant le champ magnétique, on augmente le signal reçu. Nous avons aussi une machine à 7 Tesla, corps entier, la première en France (il y en a une dizaine dans le monde), qui est déjà également en fonctionnement. Nous avons enfin une machine à 17,65 Tesla, la plus élevée au monde, pour étudier la souris. Elle démarre à peine, étant arrivée il y a 1 mois et demi. Vu l’objet étudié elle n’est pas très grande (diamètre 18 cm) mais elle délivre des champs magnétiques très élevés et permet d’analyser de façon très fine l’anatomie du cerveau. Enfin, dans 3 ans, sera installée une machine à 11, 7 Tesla, pour l’homme, d’un diamètre de 90 cm, corps entier, qui sera un exploit technologique et la première au monde.

A ces machines d’IRM s’ajoutent les techniques d’électro-encéphalographie (EEG) pour mesurer l’activité électrique du cerveau et très prochainement dans mon laboratoire la magnétoencéphalographie (MEG) qu permet de mesurer les champs magnétiques issus du cerveau, avec une très haute précision temporelle. La MEG est plutôt limitée aux couches supérieures du cortex, car la sensibilité décroît très vite avec la distance, au contraire de l’EEG qui peut être sensible aux couches même profondes. Les approches sont complémentaires puisqu’on peut faire l’EEG dans l’IRM comme dans la MEG. L’objectif est de combiner ces techniques et de les combiner aussi avec deux autres approches, également indispensables. L’une concerne l’informatique, une informatique de très haut vol qui vise à reconstruire les données dans un espace commun, normaliser les différents cerveaux, les visualiser en 3D. La deuxième approche relève, bien entendu, de la psychologie cognitive.

JPB.: Je crois que le Neurospin est bien placé dans la compétition européenne voire mondiale…

SD. : Certainement. Le Neurospin est un des plus grands centres européens pour l’imagerie cérébrale. Il existe en fait très peu de centres qui offrent cette concentration de moyens d’imagerie de différentes sortes. De plus, à 3 kilomètres d’ici se trouve Orsay dont la plupart des équipes du Neurospin sont issues, et qui dispose de plusieurs caméras à positrons. On trouve ainsi sur le plateau de Saclay l’ensemble de la panoplie des grands outils de visualisation du cerveau humain.

JPB. : On pourrait comparer cette situation à ce qu’offre le grand accélérateur de hadrons du Cern, qui réalise aussi une concentration inestimable d’instruments dans son domaine..

SD. : La comparaison est en effet intéressante. Ce sont par exemple des équipes du CEA qui ont conçu certains des détecteurs de particules du Cern, lesquels sont de très gros aimants. Les mêmes conçoivent les 11,7 Tesla du Neurospin. Ceci montre bien que l’on a besoin des physiciens pour créer les très gros instruments nécessaires à l’étude du vivant.

JPB. : Nous pouvons noter en passant que sans des investissements publics importants, tout cela n’aurait pas existé. En science, ce n’est pas le libéralisme à la recherche du profit à court terme qui peut remplacer le rôle des Etats, ni en France ni en Europe.

SD. : J’en suis persuadé. Ceci dit, l’Europe est elle-même bien placée dans cette perspective. Les machines que nous utilisons ici sont fournies par Siemens, qui est un collaborateur industriel privilégié. Ce qu’il fait pour nous lui assurera des retombées dans de nombreux autres domaines.

Analyser le cerveau en fonctionnement

JPB . : Voulez-vous maintenant nous présenter rapidement vos travaux dans le domaine de l’étude du cerveau...

SD. : Mon unité est en première ligne dans ce domaine. Il ne s’agit pas seulement de visualiser le cerveau mais de le placer dans un état analysable. Qu’il s’agisse du calcul, de la lecture ou de l’accès à la conscience, nous concevons des paradigmes expérimentaux dans lesquels on va demander à un sujet d’effectuer des réponses bien programmées en réaction à des stimuli qui sont eux-mêmes très techniques. Ceci permet de faire des soustractions d’activités cérébrales afin d’isoler des composantes et des activations plus fines. Il s’agit de décomposer pour mieux la comprendre l’architecture du système.

JPB. : Quelle est la complexité des questions que vous posez au cerveau ?

SD. : Nous nous focalisons sur des paradigmes qui sont d’une certaine complexité, dans la mesure où ils s’intéressent à des opérations spécifiques au cerveau humain ou en tous cas très développées dans celui-ci. L’imagerie cérébrale pratiquée ici doit servir à étudier celles-ci. S’il s’agissait d’opérations plus élémentaires, on pourrait les étudier chez l’animal, y compris avec des méthodes en partie invasives et par conséquent avec une meilleure résolution. C’est pourquoi nos objets d’étude portent sur le langage, le calcul, le raisonnement, la logique, et bien évidemment le Graal des sciences cognitives qui est la conscience.

JPB. : C’est effectivement cet aspect qui frappe le plus ceux qui ignorent ces travaux. Etre capable de visualiser le cerveau dans ses activités supérieures est quelque chose que l’on n’imaginait pas il y a quelques années.

SD. : Se pose de plus en plus la question du décodage. Non pas dire : « je place le cerveau dans un état connu et je regarde comment il s‘active », mais aussi, ayant mesuré cette activité : « est-ce que je peux déterminer dans quel état psychologique ce sujet se trouve ? Quelle est son intention ? Sa croyance ? Qu’a-t-il vu, autrement dit, quelle est son image mentale ? ». Ainsi nous venons de faire un travail qui permet, à partir ders images d’activité cérébrale, de déduire les images mentales que le sujet est en train d’imaginer.

JPB. : Vous travaillez évidemment avec des sujets participatifs, qui acceptent d’entrer dans ces protocoles...

SD. : Bien sûr. Tout repose là-dessus. Le sujet doit coopérer à plusieurs niveaux. D’abord il doit rester parfaitement immobile, sinon il génère des artefacts de mouvements. Par ailleurs il doit réaliser exactement la tâche que nous lui demandons de faire.

JPB. : Qui sont ces sujets ? Des thésards ?

SD. : Ce sont des étudiants, notamment en médecine, ou de jeunes professionnels qui ne sont pas effrayés par ces approches. Nous avons constitué une petite base de données de volontaires.

JPB. : Je reviens sur les méthodes d’exploration du cerveau. Vous avez évoqué la possibilité d’implanter des électrodes extrêmement fines dans le cerveau des animaux. Ceci ne se pratique-t-il pas aussi chez des patients humains ?

SD. : Ce sont effectivement des méthodes qui sont développées pour la pathologie et qui jouent évidemment un rôle extraordinaire dans la connaissance par exemple de certaines maladies dégénératives comme la maladie de Parkinson. Dans ce cas, la stimulation corticale constitue une véritable révolution thérapeutique, au profit de patients qui se remettent à fonctionner d’une façon remarquable. Or, une fois que les électrodes sont placées dans le cerveau, que ce soit pour Parkinson, l’épilepsie ou d’autres explorations, si la personne est volontaire, on peut tirer parti de cette situation pour analyser les signaux que l’on enregistre, sur des zones voisines. C’est ce que nous faisons, en collaboration avec une équipe de la Salpetrière (l’équipe d’épilepsie de Mr. Bollack avec Claude Adam) grâce à laquelle nous obtenons l’enregistrement de signaux intracrâniens. Il ne s'agit pas de signaux très différents de ceux de l’EEG mais ils sont très locaux. L’on sait avec beaucoup de précision quelle est leur source dans le cerveau. Ce n’est pas le chercheur qui détermine les zones à explorer, mais le chirurgien. Nous sommes un petit peu en seconde ligne, mais il s’agit de signaux tellement uniques qu’ils sont très précieux.

Nous avons ainsi mené un travail sur les signaux subliminaux intracrâniens montrant l’existence de traitements non conscients, très avancés, dans une région qui s’appelle les amygdales cérébrales, qui sont des noyaux impliqués dans le traitement émotionnel. On a pu montrer que si on flashe sur un écran un mot ayant un contenu émotionnel, par exemple "viol", on note une activation de l’amygdale qui se produit même si le mot passe si vite qu’il n’est pas observé consciemment. Le mot a cependant été présenté sur la rétine. Le sujet dit qu’il n’y avait pas de mot, qu’il n’avait rien vu, mais son cerveau s’est quand même activé.

JPB. : Revenons une seconde sur les animaux. Vous avez parlé de la souris. Vous avez montré dans votre livre, à propos des bases neurales de la lecture, qu’il était important de chercher chez des animaux supposés « moins évolués » que l’homme, les prolégomènes de fonctions qui prennent plus de développement dans l’humain.

SD. : C’est un peu une supposition. Il n’est pas certain que toutes les fonctions humaines aient des précurseurs chez l’animal. Mais ce fut quand même une grande surprise des sciences cognitives de voir que c’est souvent le cas. Par exemple dans le domaine des mathématiques, concernant l’arithmétique élémentaire. On peut trouver des circuits qui ont une homologie avec les circuits du cerveau humain. Le modèle qui est proposé est que l’espèce humaine a recyclé, reconverti ces circuits pour des opérations culturelles nouvelles, bien au-delà de ce que l’animal est capable de faire.

Les bases neurales de la représentation des nombres

JPB. : Vous aviez déjà évoqué cette question dans votre livre précédent, « La bosse des maths ». C’était il a déjà dix ans, mais je suppose que les travaux plus récents portant sur les bases neurales du calcul n’ont pas remis en cause vos propositions d’alors ?

SD. : Je n’arrive malheureusement pas à écrire plus d’un livre tous les 10 ans, car c’est un gros travail. Mais il est vrai que celui-ci anticipait ce que j’ai développé dans « Les neurones de la lecture ». Depuis 10 ans la recherche s’est poursuivie au plan international, jusqu’à cette découverte que je considère comme extraordinaire, celle du neurone unique, dans le cerveau du singe, qui réponde aux nombres. C’est exactement ce que nous avions prédit précédemment, avec Jean-Pierre Changeux, dans un modèle théorique. On trouve dans le cerveau du singe des neurones dont le taux de décharge va atteindre un maximum pour un nombre donné d’objets présentés sur la rétine de l’animal. Vous présentez au singe 3 objets et tel neurone précis va décharger maximalement. Vous en présentez deux ou quatre et ce même neurone décharge moins. On obtient une magnifique courbe gaussienne qui peut être modélisée mathématiquement en fonction du logarithme du nombre. Il s’agit vraiment là des racines animales de la représentation des nombres. On peut supposer que les décisions humaines s’appuient sur des neurones similaires, ce qui peut aider à comprendre à quelle vitesse et avec quel taux d’erreur nous pratiquons des calculs élémentaires.

JPB. : On dit que le singe ne compte guère au-delà de 3 ?

SD. : Le singe, comme beaucoup d’animaux, possède un sens des quantités supérieures à 3, mais il est approximatif. Dans l’espèce humaine, il s’est produit un changement mais dont nous nous n’avons pas compris la cause. Nous arrivons à nous représenter des nombres à la fois exacts et grands. Alors que nous n’avons aucune donnée permettant de penser que l’animal puisse faire la différence entre 17 et 18, nous constatons que l’homme parvient à le faire. Mais ceci suppose une certaine éducation et l’utilisation d’outils culturels qui sont le comptage et le symbole écrit.

Cette différence entre le cerveau du singe et celui de l’homme m’intéresse énormément. Qu’est-ce qui change dans le cerveau de l’homme avec l’apprentissage de symboles ? On voit se produire une sorte de discrétisation, qui fait que 17 est radicalement différent de 18, ce qui n’est pas le cas chez l’animal. J’ai la chance de collaborer avec des chercheurs du CNRS qui nous ont donné le contact avec des peuples indiens de l’Amazonie. Ceux-ci ne disposent pas d’un langage pour les nombres et n’ont pas non plus accès à l’éducation. On a pu montrer qu’ils avaient un sens approximatif du nombre en général mais pas un sens exact développé des nombres précis. Il s’agit donc d’un acquis culturel qui a demandé du temps à l’espèce humaine. Mais en quoi le fonctionnement de leur cerveau est-il différent du nôtre ? Voilà une belle question que nous aimerions bien résoudre.

JPB. : Vous disposez pour tous ces travaux d’un effectif de chercheurs non négligeable. Avez-vous des difficultés de recrutement. On dit parfois que la recherche scientifique n’intéresse plus les jeunes ?

SD. : En ce moment nous sommes dans une période de recrutement de chercheurs. Nous n’avons pas de difficultés à cet égard. Polytechnique est à côté. Nous organisons des cours, des visites. Les gens se rendent bien compte que notre domaine est au seuil d’une véritable révolution et qu’il est intéressant de s’y engager. Je crois qu’ils ont raison. La physique au Cern est rendue très difficile par le fait qu’il y a des milliers de chercheurs pour le même équipement. Dans le cerveau, par contre, tout est ouvert. Il y a une vraie physique des états neuronaux à découvrir. Il y a aussi une véritable modélisation mathématique à réaliser.

C’est un point sur lequel Jean-Pierre Changeux et moi avons toujours été d'accord à 100%. Pouvoir observer le cerveau est merveilleux, mais il faut que cela conduise à des théories. Il est possible de formuler des modélisations mathématiques à l’aide de la théorie bayésienne, la théorie des probabilités, qui vont très loin. Elles conduisent ainsi à ces modèles de la prise de décision relevant de ce que l’on appelle la neuro-économie…

L’unité de la science humaine

JPB. : Effectivement. J’ai vu que du 11 au 13 janvier s’est tenu à l’Université de New York un Symposium sur le neuro-économie
(http://www.cns.nyu.edu/events/symposia/sympo2008)

SD. : Signalons un petit malentendu à cet égard. Une partie de la neuro-économie permet de montrer ce que la psychologie peut apporter à l’économie (par exemple comment les affects dictent les décisions au lieu du supposé calcul rationnel, comme le montre la crise boursière actuelle). Mais il y a bien plus. Il y a un tout autre volet. Il s’agit de montrer que les modèles économiques s’appliquent à l’intérieur du cerveau. Le cerveau est une collection de milliards de neurones qui doivent prendre collectivement une décision. Or il apparaît que les modèles mathématiques de l’économie s’appliquent au cerveau. Il s’agit là d’une révolution, peut-être l’aspect le plus important de la neuro-économie. A côté de cela, les applications dont parlent les publicitaires, comme le neuro-marketing pour faire vendre du coca-cola, me laissent tout à fait sceptiques.

JPB. : Je voudrais revenir sur la révolution, pour reprendre le terme, que selon beaucoup de gens constitue l’étude du cerveau avec les moyens de l’imagerie fonctionnelle. Dans la préface de votre livre, Jean-Pierre Changeux le dit clairement, et vous reprenez ce propos. Je l’ai fait moi-même dans ma présentation des « Neurones de la lecture ». Nous sommes là, me semble-t-il, en face d’une révolution non seulement technologique mais aussi épistémologique. Votre approche va nécessairement se diffuser et aborder des problèmes de plus en plus difficiles à étudier avec les méthodes classiques. On ne pourra plus parler, notamment, de sciences humaines sans se persuader que les concepts ou lois que l’on y propose doivent pouvoir être visualisés et mis à l’épreuve de vos travaux...

SD. : Je crois beaucoup à l’unité de la science humaine, de la science cognitive. Les sciences qui sont développées actuellement à l’université correspondent à des degrés ou niveaux d’observation différents. Nous pouvons observer les sociétés humaines à l’échelle de grands groupes, à l’échelle de l’individu qui prend ses décisions, à l’échelle de l’architecture cognitive de cet individu, à l’échelle de ses réseaux de neurones, à l’échelle du neurone unique, à l’échelle moléculaire. Ce qui relie ces différents niveaux tient au fait qu’il existe des lois permettant de comprendre comment l’organisation à un niveau supérieur se rattache à ce qui se trouve en dessous. Ce sont ces lois que nous devons découvrir en sciences cognitives.

Ce qui est merveilleux est que ces lois existent. L’excitation actuelle tient au fait que l’on est en train de s’en apercevoir. La mise en évidence du neurone unique pour l’estimation du nombre, comme je vous le disais tout à l’heure, doit être reliée à la prise de décision du monsieur qui se pose la question de savoir si 6 est plus grand que 5. Nous avons là une chaîne complète et on comprend comment cet algorithme se retrouve dans tous les modes de prise de décision dans le cerveau. On commence à avoir une petite idée des neurones concernés, une très bonne idée, grâce à l’IRM, des circuits dans lesquels ils sont intégrés, une certaine idée grâce à la MEG et l’EEG de leur dynamique et une compréhension plus globale de la façon dont ce réseau apprend grâce à l’éducation. Ainsi s’élabore en conséquence une « science de la lecture » provenant de ces diverses intersections. Mon propre livre devait d’ailleurs s’appeler ainsi.

Ceci ne veut pas dire que tout le monde devra faire la même chose, qu’il n’y aurait plus d’anthropologues ou de psychologues mais seulement des neuroscientifiques. La connaissance des différents niveaux de descriptions requière de très bons spécialistes. Il ne faut pas seulement trouver les lois à chaque niveau, mais aussi les passages d’un niveau à l’autre.

JPB. : Lorsque vous parlez des lois que vous découvrez, ne craignez-vous pas de vous trouver dans la situation que l’on a décrit en physique fondamentale : le couple [conscience de l’observateur + instrument] fait apparaître un « réel observé » qui est relatif à lui et non pas à un supposé « réel en soi » ?

SD. : Les psychologues cognitifs tels que nous sont très conscients du fait que les théories que nous construisons en tant que scientifiques sont issues de nos propres cerveaux de scientifiques. Nous sommes conscient du fait que les théories que nous produisons sont en partie limitées à ce que notre propre cerveau est capable de produire. Il y ce côté un peu récursif de l’entreprise qui est intéressant parce que paradoxal. Mais en réalité, le travail des laboratoires est plus simple que cela. On essaie d’une part d’avoir des outils d’observation les plus objectifs possibles, éliminant le plus d’artefacts possibles. Ensuite, on construit des théories. On sépare le plus clairement possible les postulats théoriques des observations expérimentales. Les critiques objecteront que l’observation expérimentale dépend de la théorie, même informelle, que l’on a construite auparavant. C’est certainement vrai mais il n’empêche qu’il existe un processus de construction progressif d’un savoir en développement.

JPB. : On peut se demander si la démarche par laquelle le cerveau essaye de se comprendre lui-même, notamment avec les théories linguistico-mathématiques souvent d’ailleurs en flèche que vous évoquez, trouvera une limite. Ou faudra-t-il pousser toujours plus loin l’analyse ?

SD. :Je ne fais pas de philosophie là-dessus. Je constate seulement que nous ne sommes pas dans cette phase là. Nous sommes dans une phase ascendante. De plus, la comparaison avec la physique quantique, que l’on fait souvent, n’a pas lieu d’être. En physique quantique, il est clair que l’observé se comporte vraiment d’une manière très contraire à nos intuitions. Dans le cas du cerveau, par contre, on s’aperçoit que des outils mathématiques extrêmement simples, pas nécessairement nouveaux, tels que certains de ceux proposés par Laplace au 18e siècle ou le théorème de Bayez, d’une simplicité biblique, vont très loin pour la compréhension de ce qui se passe dans le cerveau. C’est pourquoi les physiciens sont les bienvenus dans nos équipes car ce qui leur paraît très simple, étant donné le caractère encore balbutiant de notre discipline, peut tout à fait nous satisfaire.

Je pense cependant que si l’on vit actuellement des années extrêmement riches, où tout paraît ouvert, les choses vont changer. On voit arriver une certaine technicité, qui pourra représenter une limite à l’heuristique.

Les origines

JPB. : Je voudrais vous poser une question suscitée par la lecture de votre livre. Il m’avait semblé que vous ne souhaitiez pas replacer les origines de la lecture dans celles du langage, ou, avant même celles du langage, dans celles des premiers outils, qui sont situés maintenant à 1 million d’années avant notre temps. On peut penser que des fonctionnements du type de ceux que vous évoquez, celui de neurones « exaptés » de l’animal, ont du se manifester chez les hominiens bien avant la lecture et l’écriture. Je suppose que vous n’avez aucune raison de principe pour établir une barrière entre ces différentes formes de développement.

SD. : C’est un point intéressant. Dans le cas de la lecture, on a une preuve logique que le cerveau n’a pas pu évoluer dans le temps d’apparition de la lecture. Il s’agit de 5.000 ans tout au plus, dans certaines sociétés seulement. Le génome n’a donc pas eu le temps de changer. Dans le cas de l’usage des outils, les durées sont beaucoup plus grandes. On peut supposer que pendant tout ce temps se sont produites des adaptations particulières du cerveau humain. L’homme est vraiment une espèce sociale. Tout laisse supposer que le langage en tant que lien social a pu jouer un rôle tout à fait particulier. La spécificité de notre espèce est à chercher là, ou en tous cas dans la représentation d’autrui et de ses intentions, et donc dans la possibilité de communication qui en découle.

Personnellement, je chercherais plutôt dans la direction d’une architecture particulière des systèmes de langage. Je n’exclurais pas que certains gènes, qu’ils soient liés à l’espèce humaine ou non, aient favorisé chez l’homme la construction de cette architecture. L’expansion de régions corticales associatives, notamment des régions préfrontales, est un fait indiscutable. Elle n’a pas dépendu d’une seule mutation mais de plusieurs, sur une durée d’au moins 1 million d’années, qui représente beaucoup de temps. Sur le plan anatomique, quand on regarde l’organisation cellulaire de ces régions, on constate que les neurones se sont adaptés à une connectivité beaucoup plus grande qu’initiale. Les neurones pyramidaux du cortex préfrontal ont des arborisations dendritiques beaucoup plus vastes, leur capacité à recevoir les messages de synapses placées beaucoup plus loin dans le cortex est beaucoup plus élevée. Il y a donc une explosion de la connectivité du réseau. Effectivement l’hypothèse du « Global working space » est que cette connectivité accrue permet une certaine autonomie de l’espace de travail mental.

La particularité de l’espèce humaine est la capacité de se détacher des contingences de l’expérience extérieure et de produire ce phénomène de réflexion. Le cerveau se tourne alors sur lui-même et peut enchaîner des représentations mentales sans liens, au moins temporairement, avec le monde extérieur. Ceci nous permet de rêver, de planifier, de jouer avec les modules hérités de l’évolution. Je pense que c’est comme cela que le cerveau a trouvé de nouveaux usages dans lesquels employer ces modules. Une fois enclenché, le mécanisme s’est alors accéléré grâce aux développement des échanges et notamment de l’éducation réciproque. Que serait notre cerveau si nous ne nous éduquions pas réciproquement au sein de la société...

JPB. : On s’interroge parfois sur l’évolution contemporaine du cerveau de l’homme moderne. Peut-on supposer que de nouvelles mutations permettant de faciliter certaines fonctions cognitives soient en train de se produire à notre insu ?

SD. : Tout laisse penser que cette évolution se passe à génome constant, sur des bases restées identiques depuis quelques milliers d’années. C’est l’éducation qui produit l’évolution. Mais l’éducation a un impact majeur. C’est le cas de l’éducation à la lecture, de 5 ans à 7 ans, quand le cerveau est en pleine période de plasticité et que s’éliminent, se sélectionnent et s’amplifient les circuits dans le cerveau. L’effet est visible de façon macroscopique. Si vous comparez des IRM faits dans le cerveau d’illettrés par rapport à ceux de personnes ayant appris à lire, vous observez des différences macroscopiques entre ces cerveaux. On est seulement en train de découvrir aujourd’hui à quel point le cerveau est capable de se transformer lui-même.

Conscience artificielle et conscience humaine

JPB. : Pensez-vous, dans un autre domaine, que vos études puissent inspirer les travaux actuels sur les systèmes artificiels intelligents ? Notre revue est en relation étroite avec un pionner dans le domaine de la conscience artificielle, le professeur Alain Cardon, dont on peut étudier l’état des recherches sur le site http://www.alaincardon.net. Nous avons par ailleurs signalé à nos lecteurs une approche toute différente, celle du Blue Brain Project à Lausanne qui s’efforce de reconstituer une « véritable » colonne corticale à partir de neurones artificiels...

SD. : Sur le plan du principe, je crois très profondément que, lorsque l’on aura bien compris comment fonctionne le cerveau, il sera possible de le répliquer sous forme de machine. C’est déjà le cas d’une façon très simplifiée avec un certain nombre de dispositifs vendus dans le commerce, Dans le cas de Lausanne, je pense qu’il s’agit un petit peu de fausses promesses. Le programme vise un objectif très intéressant, reconstituer le fonctionnement d’une colonne corticale avec tous ses paramètres élémentaires. Mais cela ne pourra pas suffire à comprendre les opérations cognitives du cerveau. Il manquera plusieurs niveaux, dont celui de l’architecture enchâssée de régions organisées. Notre travail de psychologue cognitif s’intéresse de préférence à ce niveau d’architecture globale. L’imagerie cérébrale y est un bon outil puisque dans ce cas c’est l’ensemble du cerveau qui parle avec l’ensemble du cerveau.

JPB. : Estimez-vous qu’avec vos méthodes, précisément, il sera possible de faire apparaître l’ensemble du cerveau global conscient en fonctionnement ?

SD. : C’est exactement l’objectif des recherches que nous menons actuellement et pour lesquelles nous nous équipons de cette nouvelle machine d’EEG. Elle permet d’avoir une résolution spatiale suffisante pour visualiser les grandes régions cérébrales. Mais dans le même temps, elle permet de travailler à l’échelle de la milliseconde. C’est le plus important car on se place ainsi à l’échelle du temps psychologique qui est à peu près le 1/10 de seconde (par opération élémentaire). Pendant ce temps peuvent se passer de nombreux échanges. Nous commençons à le voir.

Nous créons des protocoles qui permettent de capturer ce que j’appelle la « machine de Turing » humaine. Il s’agit d’un programme de recherche qui me plaît bien. Que se passe-t-il dans le cerveau qui nous permette d’enchaîner les opérations, éventuellement avec une opération logique minimale ? A, alors B ou C. Cette articulation minimale, si elle est enchaînée cent fois de suite, permet de jouer aux échecs, de raisonner, etc. Je pense que c’est la clef de la cognition humaine. Nous essayons de nous focaliser sur cette petite transition logique qui permet au cerveau de mettre en séquence plusieurs opérations.

JPB. : Les profanes pensent que le problème de la conscience est trop compliqué pour être ainsi réduit...

SD. : C’est une erreur. Je répète souvent que le problème de la conscience n’est pas le problème de tout le cerveau. C’est un contraste particulier de deux états cérébraux locaux. Il y a beaucoup d’activités qui se produisent de façon non consciente. Il faut donc comprendre le mécanisme qui permet au sujet de rapporter être conscient. Nous cherchons à produire des protocoles permettant de minimiser la différence entre conscient et inconscient. Le sujet fait presque la même chose, mais dans un cas, ce qu’il fait est perçu consciemment, et dans d’autres cas, tout en faisant la même chose, il dit n’avoir conscience de rien. On peut s’arranger à ce que le stimulus soit identique et éventuellement que la réponse de la personne soit identique. Mais entre les deux, se trouve un état mental qui est complètement différent et qu’il faut mettre en évidence. Quand on fait ces soustractions dans nos machines d’imageries, on voit des différences qui sont très claires. Elles impliquent précisément la coordination globale de plusieurs régions. C’est ce phénomène de coordination qui fait la distinction entre inconscient et conscient, avec l’accès dans le second cas à des régions du contexte préfrontal.

Pour ce qui concerne la question très discutée de la conscience dans le langage, la perspective est un peu la même. On peut penser qu’elle ne joue pas un rôle actif dans la compréhension des mots et phrases les plus courants. Elle n’intervient qu’à un niveau supérieur requérant un effort complexe de compréhension, par le biais d’associations.

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