Les Sceptiques du Québec

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À partir d’avant-hierLe blog du cerveau à tous les niveaux - Niveau intermédiaire

Les réseaux sociaux toxiques pour la conversation démocratique ?

On le sait, une technologie est rarement bonne ou mauvaise en soit, cela dépend de l’usage qu’on en fait. Un couteau est bien pratique pour couper du pain, mais il peut aussi servir à tuer quelqu’un. Ainsi en est-il des médias sociaux. En une décennie, ils sont devenus incontournables, tantôt lieu d’échange d’information, tantôt tribune de choix pour les potins, tantôt lieu de dénonciation ou de justice parallèle. Et, si l’on en croit l’article « The Dark Psychology of Social Networks » de Jonathan Haidt and Tobias Rose-Stockwell publié en décembre dernier de la revue américaine The Atlantic, une menace au processus démocratique. Après les espoirs optimistes d’il y a dix ans, il semblerait qu’on prenne maintenant toute la mesure de leur toxicité.

L’article débute avec une expérience de pensée qui nous demande d’imaginer ce qui arriverait si l’on modifiait soudainement un paramètre important de la physique, par exemple doubler la force de gravité. Ce ne serait pas beau à voir : les oiseaux tomberaient du ciel, beaucoup d’édifices s’écrouleraient, etc. Eh bien pour Haidt et Rose-Stockwell, l’apparition des médias sociaux a eu un peu cet effet dans l’histoire de la démocratie ! Ils rappellent qu’une constitution comme celle des États-Unis a été rédigée par ses fondateurs parce qu’ils avaient conscience que le déferlement des passions humaines étaient souvent venues à bout des tentatives antérieures d’autodétermination à grande échelle. Et donc ils avaient imaginé des mécanismes pour calmer les esprits et encourager la réflexion et la délibération. Et bien qu’encore très imparfaits, ces outils ont prouvé leur utilité jusqu’à aujourd’hui.

Plus précisément jusqu’à l’avènement des médias sociaux il y a environ une décennie. Ceux-ci, selon les auteurs, changent significativement plusieurs paramètres de notre vie sociale et politique. Par exemple, en augmentant grandement le degré d’animosité mutuel, la polarisation des points de vue, et la vitesse à laquelle les scandales se propagent. Pour eux, le problème n’est pas tant la connectivité facilité entre les gens que ces réseaux sociaux permettent, mais comment ils transforment la communication en performance publique ! Et ils citent le psychologue Mark Leary qui parle d’un « sociomètre » interne que chacun aurait et qui nous dit à chaque moment si l’on a du succès auprès des autres. Étant une espèce particulièrement sociale, cela nous a été utile au cours de notre évolution. Il en est de même pour le sucre des fruits dont les calories a aussi été utiles à la survie de nos ancêtres chasseurs cueilleurs. Mais sa trop grande disponibilité aujourd’hui en fait un ennemi pour la santé. De même, les « likes, followers, retweets, etc. » qui se comptent par dizaines ou par centaines sont devenus ce qu’on pourrait appeler du « hypernatural monitoring », pour reprendre les termes de l’anthropologue des sciences cognitives Samuel Veissière. Des stimuli d’une fréquence et d’une intensité trop forte pour notre vieille machine cérébrale calibrée pour de bien plus petits groupes humains beaucoup plus stables dans le temps. Pour citer un passage éloquent de l’article, pas étonnant que :

“We are easily lured into this new gladiatorial circus, even when we know that it can make us cruel and shallow…In other words, social media turns many of our most politically engaged citizens into Madison’s nightmare: arsonists who compete to create the most inflammatory posts and images, which they can distribute across the country in an instant while their public sociometer displays how far their creations have traveled.”

Que faire alors ? Comment permettre aux gens de reprendre un peu de recul, de pondérer les faits, de voir plus large et à plus long terme ? Bref, de revenir vers les bases d’une véritable conversation démocratique ? Haidt et Rose-Stockwell suggèrent trois types de réforme qui pourraient aider.

D’abord essayer d’atténuer le caractère de performance sociale des publications en rendant moins évidents et influents les « like » et les « share ». J’ajouterais que ces derniers agissent sur nous comme autant de boulettes de nourriture que reçoit un rat appuyant sur un levier. On voudrait faire chez l’humain du conditionnement opérant aléatoire, le plus efficace de tous, qu’on ne s’y prendrait pas autrement. La fréquence et l’intensité des récompenses sociales que l’on peut obtenir sur ces réseaux est telle qu’on en développe rapidement une dépendance qui peut être en tout point comparable à celle des drogues.

Ensuite, trouver une façon de limiter la portée des trolls de tout acabit qui enflamment l’opinion de millions de personnes. Les plateformes devraient par exemple exiger une vérification d’identité de base quand quelqu’un s’ouvre un compte pour décourager ceux et celles qui s’en ouvrent en série pour mieux troller (tout en permettant de garder un certain anonymat dans les pays où la liberté d’expression se paie encore à fort prix).

Finalement, réduire le caractère contagieux de l’information de mauvaise qualité. Il est trop facile de publier la première chose qui nous passe par la tête, y compris les propos les plus provocateurs que nous n’oserions jamais dire à quelqu’un si l’on n’était pas caché derrière un clavier. Les auteurs mentionnent des initiatives en ce sens où des algorithmes de reconnaissance du langage naturel peuvent détecter certains messages identifiés comme toxique et demander à la personne si elle veut réellement publier ce commentaire. On apprend aussi dans l’article que l’inventeur du bouton « retweet » de Twitter compare avec le recul son invention à un fusil chargé mis à portée de main d’un enfant de 4 ans… Autrement dit, il faut réintroduire un peu de friction dans des systèmes qui n’en ont plus assez.

Il est clair que manipuler autrui pour parvenir à ses fins personnelles n’est certainement pas quelque chose qui est apparu avec les réseaux sociaux. Nos cousins les grands singes le font et les grands médias traditionnels ont aussi toujours cherché à « manufacturer notre consentement » afin qu’il aille dans le sens d’intérêts privés bien précis. Nos systèmes politiques ont déjà bien du mal à faire valoir l’intérêt commun sur les intérêts particuliers. Il ne faudrait vraiment pas que les médias sociaux continuent à brouiller les cartes bien longtemps, sous peine de devenir le couteau qui tue plutôt que celui qui nous permet d’avoir une tranche de pain.

En guise de lecture d’été, si vous trouvez que j’exagère un peu, je vous laisse avec cet article, publié lui aussi dans The Atlantic mais en février dernier, intitulé « The Billion-Dollar Disinformation Campaign to Reelect the President » et où il est écrit que :

« According to one study, bots accounted for roughly 20 percent of all the tweets posted about the 2016 election during one five-week period that year. And Twitter is already infested with bots that seem designed to boost Trump’s reelection prospects. Regardless of where they’re coming from, they have tremendous potential to divide, radicalize, and stoke hatred that lasts long after the votes are cast. “

Et pas la peine de me remercier ou de me m’insulter pour la diffusion de ces réalités troublantes, je ne lis jamais les commentaires, question de santé mentale…  ;-)

Exercice et plein air : se rapprocher de la mythique panacée

Le solstice, mais plus encore au Québec la fête nationale le 24 juin et celle déménagement le 1er juillet (!), marquent le véritable début de l’été. Et ce, malgré les bouleversements climatiques qui nous ont déjà donné ici en juin deux solides canicules avant même le début officiel de la saison estivale… Alors comme à chaque été, et peut-être plus encore cette année avec la crise sanitaire mondiale qui se poursuit, je vais passer davantage de temps dehors loin de mon ordinateur (ce qui réduit aussi les risques de contamination) et donc sauter à l’occasion certaines semaines dans la publication de ces billets de blogue. Et je vous incite comme à chaque année à faire de même ! Simplement parce qu’on connait trop bien maintenant les nombreux bienfaits de l’exercice et des activités dans la nature (où, en plus, la densité de cas de COVID-19 est évidemment moindre). C’est ce que je voudrais rappeler aujourd’hui à partir de liens vers d’anciens billets de ce blogue sur le sujet.

Sur les effets bénéfiques de l’exercice d’abord, il y a tout d’abord l’effet psychologique de bien-être après une simple marche, une sortie en jogging ou la pratique de votre sport préféré. Comme je l’écrivais en 20015,

« Le « runner’s high » (expression anglaise consacrée pour décrire ce phénomène) est en fait composé de plusieurs phénomènes concomitants dont le sentiment d’euphorie, une baisse d’anxiété, une analgésie à la douleur et un effet sédatif d’apaisement. Or l’exercice augmente le niveau sanguin des bêta-endorphines mais également de l’anandamide, une substance endocannabinoïde (notre analogue naturel au THC du cannabis). »

D’autres molécules comme le « brain-derived neurotrophic factor » (BDNF) interviennent aussi dans d’autres effets intéressants de l’exercice sur le cerveau, dans ce cas-ci la consolidation de la mémoire à long terme. Des études ont montré que c’est à partir d’une substance qui se forme durant un exercice intense qu’est produit le fameux BDNF qui favorise le développement de nouvelles cellules nerveuses dans l’hippocampe, et par le fait même la mémoire. Du moins chez la souris où ces études ont été faites, mais il y a des évidences que ce phénomène de neurogenèse chez l’adulte se produise aussi chez l’humain, bien que cela demeure controversé.

Dans un autre billet, je parlais d’une étude publiée en février 2016 qui posait la question du type d’exercice qui avait les effets les plus bénéfiques sur le développement de nouveaux neurones dans l’hippocampe des cerveaux de rats : l’entraînement avec des poids, des intervalles ou de l’activité aérobie soutenue ? Et c’est cette dernière qui a remporté la palme. Une bonne nouvelle en fait, car faire des randonnées en plein air ou aller jogger est pas mal moins risqué côté contagion à la COVID que d’aller suer dans un gym densément peuplé !

L’effet préventif de l’activité physique régulière sur certains troubles mentaux a aussi maintes fois été démontré. Je pense par exemple à cette étude de 2013 d’Elizabeth Gould et ses collègues démontrant que c’est en favorisant les neurones inhibiteurs au GABA de l’hippocampe que l’exercice diminuait l’anxiété chez la souris. Ou à cette autre plus récente dont je vous ai parlé il y a quelques mois. Faite cette fois-ci chez l’humain sur une très grande population, elle montrait que les skieurs de fond de longue distance ont une incidence plus faible de dépression que dans la population en général.

Faire de l’exercice quotidiennement sans excès n’a donc que de bons côtés. J’irais presque jusqu’à dire que c’est probablement ce qui se rapproche le plus de la mythique panacée ! Et quand on le fait dehors, dans un milieu naturel, l’effet positif sur le corps cerveau est encore plus marqué. C’est ce que démontre encore une fois toute une série d’études remontant au moins celle de Ulrich, en 1984, sur le temps de récupération moins long après une chirurgie pour les patients qui voyaient des arbres de leur fenêtre d’hôpital par rapport à ceux qui voyaient un mur de brique.

Il y a quelques années une autre étude portant sur la ville de Toronto et se démarquant par l’importance de ses moyens montrait, toutes choses étant égales par ailleurs, qu’il y avait un effet positif  significatif de la quantité d’arbres dans un quartier sur la santé des gens qui y habitent ! Un effet qui était plus fort pour les arbres sur le domaine public, probablement parce qu’ils sont plus accessibles (en tout cas aux classes moins favorisées).

Une autre preuve que notre cerveau préfère la nature au courriel, c’est l’histoire de ces neuroscientifiques que je vous avais raconté en 2011 :

« [Ils] s’étaient « fait violence » et étaient partis une semaine faire du rafting sans cellulaire ni ordinateur pour voir quel effet ça leur faisait au niveau de leur vie mentale. Et ô surprise, ils se sont vite sentis plus contemplatifs et capables de maintenir et d’explorer une idée plus longtemps mentalement que lorsqu’ils répondent à 100 courriels par jour… »

Comme je le suggérais enfin en 2015, peut-être que les vacances, où l’on est à la fois moins soumis aux attaques « bottom up » des courriels et autres statuts Facebook, et à la fois moins contraints de focusser notre attention sur les mêmes tâches professionnelles, est un moment propice pour « regarder aller son cerveau » et explorer un peu les réseaux de notre fameux mode par défaut propice à l’incubation créative des idées, la consolidation et la récupération de souvenirs personnels ou simplement la planification de sa journée.

Bref, je vous souhaite que les semaines qui viennent soient un bon moment pour sortir de cette « continuous partial attention », cet état où l’on pense à tout moment à ces sollicitations électroniques de toutes sortes qu’on pourrait manquer, créant ce sentiment diffus de ne plus nous appartenir, de ne jamais pouvoir être concentré à 100% sur quelque chose, ne serait-ce que sur la beauté des arbres du parc dans lequel on marche. Car c’est essentiellement pour ça que notre vieux cerveau a évolué durant des millions d’années. Et c’est pour ça que ça lui fait tant de bien quand on le fait reconnecter avec le mouvement et la nature.

De graves difficultés dans la reproductibilité des résultats en imagerie cérébrale

Avant d’aborder le sujet d’aujourd’hui, j’aimerais d’abord remercier toutes les personnes qui ont participé au cours Notre cerveau à tous les niveaux donné en collaboration avec l’UPop Montréal entre le 16 octobre 2019 et le 17 juin 2020. Les enregistrements vidéos des dix séances se retrouvent tous sur la chaîne YouTube du cours. Vous pouvez donc (re)visionner à loisir certaines séances, comme la cinquième par exemple, dont le sujet a un lien avec notre billet d’aujourd’hui. Intitulée « Cartographier des réseaux de milliards de neurones à l’échelle du cerveau entier », on y présentait différentes techniques d’imagerie cérébrale, dont l’une des plus utilisées, l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Et l’on avait vu que non seulement les activations neuronales que détectent ces appareils sont faites de manière indirectes (en monitorant les débits sanguins vasculaires cérébraux), mais qu’elles pouvaient comporter de nombreux biais d’analyse. C’est ce que confirme de manière troublante une étude publiée le 20 mai dernier dans la revue Nature et intitulée « Variability in the analysis of a single neuroimaging dataset by many teams ».

Comme le résumait un article de la revue The Scientist qui commentait cette étude importante, on a demandé à 70 équipes de recherche indépendantes d’analyser le même jeu de données recueillies lors d’une expérience faite en IRMf. Résultat : aucune équipe n’a choisi la même approche pour analyser les données et leurs conclusions se sont avérées fort différentes !

L’étude menée par Tom Schonberg, Thomas Nichols et Russell Poldrack n’a pas eu de difficulté à recruter les 70 équipes. Le domaine de l’imagerie cérébrale, comme celui de la psychologie, fait face depuis de nombreuses années à une « crise » de reproductibilité des études. Le fait de pouvoir obtenir les mêmes résultats lorsqu’une autre équipe de rechercher applique le même protocole est, on le sait, le principe de base de la méthode scientifique. Or ce qu’on étudie en psychologie ou avec l’imagerie cérébrale est de plus en plus compliqué, de sorte que les données sont de moins en moins claires. Il faut alors appliquer toutes sortes de méthodes pour par exemple augmenter la clarté du signal par rapport au bruit de fond ou corriger les erreurs dues aux mouvements de la tête des sujets dans les scans. De plus, il faut faire des statistiques où intervient la notion de seuil à partir duquel des résultats vont être statistiquement significatif. Or de nombreuses méthodes statistiques existent et la plupart des 70 groupes de recherche, pour diverses raisons, n’ont pas choisi les mêmes méthodes.

Tout cela a mené à des résultats assez décourageants en termes d’uniformité, de l’aveu même des auteurs de l’étude. La tâche à l’origine des données envoyées aux différents groupes était pourtant assez simple : les 108 sujets étendus dans l’appareil d’IRMf devaient décider ou non de parier une certaine somme d’argent. Les 70 équipes devaient vérifier neuf hypothèses concernant l’augmentation ou la diminution d’activité nerveuse dans différentes régions cérébrales quand le sujet prenait les décisions. Pour certaines hypothèses, il y avait un large consensus. Par exemple, celle voulant que l’activité dans le cortex préfrontal ventromédian diminue avec une perte d’argent a pu être confirmée par 84% des équipes. Et trois autres hypothèses ont été rejetées par plus de 90% des équipes.

Mais pour les cinq hypothèses restantes, les conclusions des équipes montraient beaucoup de variabilité. Pour les chercheurs dans ce domaine, cela va dans le sens de ce qu’ils craignaient : il y a simplement trop de degrés de liberté dans le choix des méthodes d’analyse à leur disposition. Et pour remédier à ce problème de taille, plusieurs changements s’imposent au sein de la communauté scientifique. Ainsi, les moindres détails des choix faits lors de l’analyse des données devraient être disponibles dans un souci de transparence totale. Les équipes de recherche devraient aussi préenregistrer leurs hypothèses, une pratique qui empêche ensuite de les adapter aux données (« SHARKing », en anglais). Elles devraient enfin toujours chercher à analyser leurs données avec de multiples méthodes d’analyse statistiques et différents paramètres. Seules de telles contraintes, importantes certes mais nécessaires pour éviter les dérives actuelles, permettront de départager les effets réels et robustes des expériences d’imagerie cérébrale de ceux qui sont créés de toute pièce par certaines méthodes d’analyse. Est-il besoin de rappeler ici la belle activation cérébrale qu’on avait obtenue lors d’une tâche de psychologie sociale dans le cerveau d’un… saumon mort ? ;-)

Nous versus Eux : notre espèce a-t-elle de l’avenir ?

C’est ce mercredi 17 juin prochain à 19h qu’aura lieu la 10e et dernière séance du cours Notre cerveau à tous les niveaux commencé en octobre dernier en collaboration avec l’UPop Montréal. Cette séance sera donnée en ligne sur la plateforme Zoom grâce au lien https://us02web.zoom.us/j/87430378790 et tous les détails pour se connecter sont dans l’événement Facebook de cette séance qui s’intitule  « Moi » conscient versus motivations inconscientes : notre espèce a-t-elle de l’avenir ? Après avoir donné la semaine dernière un aperçu de l’opposition conscient versus inconscient, j’aimerais conclure cette semaine avec un exemple du genre de question que la démarche de ce cours permet peut-être d’éclairer sous un jour nouveau. Cette démarche, je le rappelle, tentait d’aborder la complexité de la pensée humaine à partir de l’histoire évolutive de notre système nerveux et de sa longue construction par niveaux d’organisation. Que nous permet-elle de dire par exemple sur les violences raciales et le racisme systémique qui éclate une fois de plus au grand jour depuis quelques semaines ? Se pourrait-il que ce long parcours qui nous a mené des molécules aux biais inconscients, en passant par la grammaire de base du système nerveux, son organisation générale et son activité dynamique nous permette d’apporter une contribution originale aux analyses déjà proposées par les sociologues, les criminologues, les psychologues et tous les militant.es qui s’intéressent à cette question depuis des décennies ? Je n’écrirais pas ce billet et ne ferais pas ce métier si je pensais que non…

Et ce métier en est un surtout de passeur, c’est-à-dire de trouver et de rendre accessible au plus grand nombre ce que des scientifiques qui passent leur vie à essayer de comprendre certains aspects de notre système nerveux ont découvert d’utile à son sujet. Et l’un de mes favoris demeure le primatologue, endocrinologue et neurobiologiste américain Robert Sapolsky. Et je ne suis pas le seul, puisqu’un autre « passeur », de haut niveau celui-là puisqu’il a aussi été chercheur, Deric Bownds, ressortait il y a quelques jours sur son blogue une réflexion de Sapolsky parce qu’il la trouvait d’actualité. Comme cette question du « Nous » versus « Eux » était déjà dans le plan provisoire que j’avais placé sur le site de l’UPop Montréal pour cette séance #10, je me contenterai de résumer ce qu’en disait Sapolsky en 2016 avec toute la clairvoyance et l’éloquence dont il est capable.

Il commençait par avouer qu’une des choses qui le décourageait le plus à propos des humains était à quel point nous étions prompts à dichotomiser le monde en deux clans : Nous et Eux. De tout temps et de toutes cultures, les humaines considèrent qu’il y a les nôtres et qu’il y a les autres. Sapolsky rappelait ensuite toutes ces données issues de l’imagerie cérébrale qui montrent qu’une structure de notre cerveau appelée amygdale, qui a beaucoup à voir avec la peur, l’anxiété et l’agressivité, devient automatiquement plus active lorsqu’on regarde un visage épeurant. Mais ce qu’il trouve particulièrement décourageant en tant que neurobiologiste, ce sont ces résultats solides et répliqués par des équipes indépendantes qui suggèrent que l’amygdale peut aussi s’activer davantage lorsque nous regardons simplement le visage de quelqu’un d’une autre origine ethnique que la nôtre. Simplement voir un visage d’une autre couleur que le nôtre pourrait donc générer une méfiance et nous faire classer cette personne comme un « Autre » menaçant. C’est plutôt préoccupant comme résultat.

Mais très vite, raconte Sapolsky, d’autres études ont montré que le tableau, comme souvent quand il s’agit du vivant, était plus compliqué que ça. Entre autres parce que l’équation « peau d’une autre couleur = activation de l’amygdale = peur de l’Autre » peut être modifiée par l’expérience, par exemple les personnes plus ou moins diversifiées en termes d’origine ethnique que l’on a côtoyé durant notre vie. Car l’une des façons les plus efficaces de réduire l’activation de l’amygdale, plusieurs études d’imagerie l’ont montré, c’est de penser l’autre en terme d’individu particulier, et non pas comme un membre quelconque d’un groupe donné. Le fait de considérer quelqu’un comme un individu particulier, peut-être pas nécessairement comme un.e ami.e, mais comme un humain comme nous se posant sans doute les mêmes questions et faisant face aux mêmes difficultés de la vie, contribue grandement à dissiper cette catégorisation entre Nous et Eux qui biaise automatiquement notre jugement sur autrui.

Car pour Sapolsky, il est fort possible qu’il s’agisse là d’une prédisposition évolutive profondément ancrée dans notre cerveau. Mais ce qui ne semble pas du tout « hard-wired », donc aisément modifiable avec la pratique, c’est le choix des personnes que nous allons inclure dans nos catégories « Nous » et « Eux ». Voilà pourquoi Sapolsky pense que l’éducation peut avoir un effet important sur les mentalités, en expliquant par exemple comment on peut déjouer nos prédispositions xénophobes en considérant avant tout les autres comme des individus avec une vie de famille, des ami.es, des intérêts divers, etc., exactement comme nous. Mais cet optimisme, Sapolsky le tempère aussitôt en disant qu’il ne croit cependant pas que ce seront des leaders politiques, religieux ou culturels qui vont nous amener spontanément dans cette direction (la division leur est trop favorable, comme on le sait trop bien…).

Tout cela nous ramène à la morale de cette longue histoire, celle de ce cours qui a tenté de résumer celle des êtres humains, à savoir si notre espèce a de l’avenir. Ou, à tout le moins, si le fait de mieux comprendre comment fonctionne notre « corps-cerveau » peut aider à améliorer le monde ? Comme je l’avais fait dans ce billet de septembre 2018, j’ai envie de finir en laissant encore une fois la parole à Sapolsky, parce que le langage, même s’il n’est que l’écume de notre inconscient qui nous trompe bien souvent, demeure, lorsqu’il est bien utilisé, un moyen efficace et beau pour influencer notre corps-cerveau :

« Eventually it can seem hopless that you can actually fix something, can make things better. But we have no choice but to try. And if you are reading this, you are probably ideally suited to do so. You’ve amply proven you have intellectual tenacity. You probably also have running water, a home, adequate calories, and low odds of festering with a bad parasitic disease. You probably don’t have to worry about Ebola virus, warlords, or being invisible in your world. And you’ve been educated. In other words, you’re one of the lucky humans. So try.”

- Robert Sapolsky, Behave (2017)

« Moi » conscient versus motivations inconscientes

Le mercredi 17 juin prochain à 19h aura lieu la 10e et dernière séance de la série Notre cerveau à tous les niveaux entreprise en octobre dernier en collaboration avec l’UPop Montréal. J’avais pensé la faire en plein air, question de se retrouver en personne pour cette dernière, mais les enjeux techniques sont trop lourds et l’on va finalement y aller une dernière fois avec la formule maintenant éprouvée de la présentation en ligne sur la plateforme Zoom (avec ce lien : https://us02web.zoom.us/j/87430378790 ). Pour les personnes qui ne seraient pas familières avec Zoom, tous les détails sont dans l’événement Facebook. La séance aura pour titre « Moi » conscient versus motivations inconscientes : notre espèce a-t-elle de l’avenir ? et sera en quelque sorte une tentative d’intégration de tout ce qui a été vu auparavant dans ce cours. Celui-ci, vous vous en souviendrez peut-être, a une approche « additive » et même « cyclique » : chaque séance construit à partir de la précédente en ajoutant des niveaux de complexité; et la dernière nous ramènera aux questions plus philosophiques posées lors de la première séance sur la nature même de la connaissance. Mais pour cela il faudra, à défaut d’en donner une explication détaillée (ce dont je serais bien incapable), à tout le moins démêler deux concepts fort chargés de connotations multiples : le conscient et l’inconscient ! Je me limiterai dans ce billet à vous faire part du plan de match que j’envisage de vous proposer dans dix jours.

On a vu, au cours des dernières séances, que l’on pouvait prendre des décisions suite à des délibérations et des simulations mentales longues et complexes (séance #7), que l’on pouvait exprimer verbalement des sentiments subtils et nuancés (séance #8), et que l’on pouvait avoir en général un discours logique et cohérent (séance #9). Tous ces phénomènes impliquent des processus que l’on qualifie couramment de « conscients ».

Par ailleurs, on a vu aussi que notre cerveau était capable de prendre dans une seule journée un nombre incalculable de décisions rapides et automatiques (séance #7), qu’il effectuait une surveillance constante de nos états corporels (séance #8), et qu’il générait constamment des hypothèses et des motivations qui s’exprimaient par des comportements (séance #9). Ce genre de phénomènes impliquent pour leur part des processus que l’on rassemble sous le vocable « d’inconscient ».

Devant ces différents sens pour chacun de ces mots, une clarification terminologique s’impose. C’est ainsi que nous verrons d’abord qu’il y a plusieurs sens au mot « conscience » : 1) on peut d’abord parler de son niveau, le fait d’être éveillé et pleinement conscients, par opposition aux situations où la conscience diminue ou disparaît (sommeil, coma, anesthésie); 2) on peut aussi parler du contenu dont on a accès consciemment, que ce soit des pensées ou des perceptions du monde environnant; 3) on peut enfin parler du fait d’être capable de se représenter en tant qu’individu ici et maintenant, d’avoir une conscience de soi. Voilà donc une façon classique de décomposer le problème de la conscience pour y voir un peu plus clair, selon Anil Steth, co-directeur du Sackler Centre for Consciousness Science et éditeur en chef de la revue Neuroscience of Consciousness.

Parallèlement on peut, toujours à la suite d’Anil Seth, clarifier différentes approches épistémologiques (par exemple, sur le type d’explication recherché) qui se sont succédées dans l’histoire récente de l’étude de la conscience. C’est d’abord la question du « où dans le cerveau », avec l’avènement de l’imagerie cérébrale, qui a dominé. Il y eut ensuite la question du « comment », c’est-à-dire par quel mécanisme neuronal devient-on conscient de quelque chose. Et plus récemment, on s’est posé la question du « quoi » qui a donné lieu à des tentatives de cadres théoriques plus généraux.

Et l’on verra que chacune des trois grands sens du mot conscience a donné lieu aux trois grandes interrogations sur « le où, le comment et le quoi ». À propos de la conscience éveillée, on connaît par exemple l’existence de plusieurs groupes de neurones dans l’hypothalamus et le tronc cérébral dont l’activité contribue à l’état de veille. On peut donc répondre un peu à la question du « où », mais très vite on comprend que, comme partout ailleurs dans le cerveau, ces régions s’influencent mutuellement et forment un réseau complexe où l’idée de localisation au sens stricte perd de sa pertinence.

Par ailleurs, la question du « comment » a beaucoup été explorée pour la conscience d’accès par l’étude des oscillations et de la synchronisation des rythmes cérébraux (séance #6). Que ce soit pour lier les différentes propriétés d’un objet (le « binding problem ») ou pour faire travailler ensemble différentes assemblées de neurones lors d’une perception consciente, l’aspect temporel de notre activité nerveuse y est sans doute pour beaucoup. Mais cela ne résout pas de manière satisfaisante la question du « quoi », celle plus large de ce qui est nécessaire pour qu’émerge de la conscience dans un système, et a fortiori la conscience de soi dans un cerveau humain.

Là-dessus on survolera par exemple les travaux d’Antonio Damasio qui, dans son livre Le sentiment même de soi, publié en 1999, développe un modèle pour rendre compte des différents niveaux possibles de la conscience de soi. Le monitoring viscéral (« somatic markers ») permet l’émergence d’un proto-soi, une perception d’instant en instant de l’état émotionnel interne du corps rendue possible, entre autres, par l’insula.

Pour Damasio, une perception du monde extérieur devient consciente (conscience d’accès) quand elle est mise en relation avec ce proto-soi, un processus appelé conscience noyau par Damasio («core consciousness», en anglais), qui correspond à la question «Qu’est-ce que je ressens face à cette scène visuelle, à cette phrase, etc.?». De nombreuses espèces animales pourraient être pourvues de ce sentiment du «ici et maintenant». Finalement, la conscience étendue (ou « autobiographique »), devient possible lorsque l’on peut se représenter ses expériences conscientes dans le passé ou le futur par l’entremise de la mémoire et de nos fonctions supérieures permettant la conceptualisation abstraite.

Je reviendrai aussi deux autres grandes théories rivales sur la conscience, celle de l’espace de travail global (« global workspace theory, ou GWT », en anglais), proposée par le psychologue Bernard Baars et étayée par les neurobiologistes Stanislas Dehaene et Jean-Pierre Changeux, et celle de la théorie de l’information intégrée (« integrated information theory, ou IIT »), proposée par Giulio Tononi et adoptée par plusieurs autres neurobiologistes comme Christof Koch. J’en avais parlé dans ce blogue il y a quelques mois à propos du « défi » que les tenants de deux théories s’étaient lancé à l’automne dernier : six laboratoires (aux États-Unis, en Allemagne, au Royaume-Uni et en Chine) vont mener des expériences avec plus de 500 participants pour tenter de voir laquelle s’accorde le mieux avec les données recueillies. Par exemple, dans l’une des expériences, on mesurera la réponse du cerveau lorsqu’une personne prend conscience d’une image. Le GWT prédit que l’avant du cerveau deviendra soudainement actif, tandis que l’IIT dit que l’arrière du cerveau qui subira une activation. Si les résultats semblent réfuter une théorie, chacun a accepté d’admettre qu’il avait tort – du moins dans une certaine mesure. Comme je l’écrivais dans ce billet, ce n’est pas ce qu’on pourrait appeler la façon classique de faire de la science, mais quand vient le temps d’étudier quelque chose d’aussi complexe et controversé que la conscience humaine, il semble qu’on puisse en arriver là…

Ayant survolé ainsi différentes grandes thématiques de l’étude de la conscience, il faudra rappeler que même si celle-ci pose des défis de compréhension énorme, elle ne constitue pourtant que la pointe de l’iceberg de nos processus cognitifs. En effet, l’immense majorité de ceux-ci se font de manière automatique et inconsciente et constitue donc, pour filer la métaphore, l’essentiel de l’iceberg, sa partie immergée. Car comme le rappelaient Stanislas Dehaene et ses collègues dans un article intitule What is consciousness, and could machines have it? dans la revue Science en octobre 2017, ces processus inconscients majoritaires peuvent comprendre des choses aussi variées que la reconnaissance du visage ou de la parole, l’évaluation de positions au jeu d’échecs, l’analyse syntaxique et même l’extraction de sens d’un discours. Tout cela se produit inconsciemment un peu partout dans le cerveau et ne nécessite aucune mise en commun de l’information (comme l’exige la théorie l’espace de travail global pour les perceptions conscientes).

Pas étonnant dans ces conditions que ce qu’on déclare avec notre langage conscient ne corresponde pas toujours nos véritables motivations qui, elles, échappent souvent à notre conscience. Et de l’expérience de Nisbett & Wilson (1977) à celles de Petter Johansson et Lars Hall (dans les années 2000), on présentera quelques expériences classiques démontrant à quel point nous n’avons pas conscience, la plupart du temps, des motifs qui ont déclenché nos actions. La table sera alors mise pour la morale de cette histoire où nous nous demanderons si notre espèce a de l’avenir. Grande question… sur laquelle je reviendrai lundi prochain, quelques jours avant cette séance #10 !

Gérer la COVID-19… à tous les niveaux !

En attendant la dernière séance de la série Notre cerveau à tous les niveaux qui aura lieu mercredi le 17 juin prochain, je voudrais cette semaine faire un petit retour sur le thème de la COVID-19 avant de plonger la semaine prochaine dans le vif du sujet de cette séance intitulée « «Moi» conscient versus motivations inconscientes: notre espèce a-t-elle de l’avenir? ». Trois documents, donc, axés sur ce qu’on peut faire pour gérer le stress associé à la présence du virus, comment réduire les risques de l’attraper, et qu’est-ce qu’on peut prendre pour le combattre.

Plus un ajout de dernière minute, un peu plus pour les geeks (Karl Friston et la COVID-19 !)

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Le Cœur des sciences de l’UQAM a organisé mardi dernier un panel Zoom en ligne intitulé « Comment s’en sortir sans trop de stress? ». Comme l’indique le descriptif de l’événement :

« Peur d’être contaminé, inquiétudes pour nos proches les plus vulnérables, difficultés financières, incertitudes professionnelles, tensions familiales: la COVID-19 alimente de nombreux stress. Comment les reconnaître pour mieux les déconstruire? Comment bâtir sa résilience face à cette crise sanitaire majeure? Quatre spécialistes du stress répondront à vos questions. »

Ces quatre chercheur.es étaient tous affilié.es au Centre d’études sur le stress humain (CESH), dont la fondatrice et directrice scientifique, Sonia Lupien. Cette dernière explique d’entrée de jeu l’origine évolutive du stress en utilisant la mascotte de leur centre d’étude, le bon vieux mammouth ! Qu’ont fait nos ancêtres devant lui ? Ils ont fui ou ils l’ont combattu. Les autres, ceux qui sont restés bien relaxe sans rien faire, n’ont pas laissé beaucoup de descendants… C’est donc pour cette raison, il faut toujours le répéter, que nous avons la propension à être stressés devant une menace : c’est la réponse physiologique de notre corps pour agir plus efficacement et préserver ainsi la structure de notre organisme. Autrement dit, survivre.

Mais il y a une distinction importante que fait le Dr. Lupien immédiatement, et c’est la différence entre un stress absolu et un stress relatif. J’aimerais ajouter quelques mots sur cette importante notion. Comme elle l’explique, un stress absolu, c’est comme le mammouth, ou aujourd’hui un ours qui débarquerait chez vous. Ça va stresser tout le monde, car tout le monde peut en être victime immédiatement. Un stress relatif, comme son nom le suggère, va varier selon les personnes. Parler devant une classe peut être un plaisir pour certaines personnes et un calvaire pour d’autres. Improviser ses vacances au jour le jour peut être vécu comme une grande liberté pour certain.es mais constituer un stress pour les gens qui supportent mal l’imprévisibilité.

On peut maintenant se demander, et c’est le sens de mon ajout, pourquoi certaines situations peuvent être stressantes pour certaines personnes et pas pour d’autres. Bien sûr, nous avons tous et toutes des tempéraments et des traits de personnalité différents, et l’on sait que ces différences dépendent en grande partie de notre histoire de vie. Mais j’aimerais insister sur ce point : nous sommes des êtres doublement historiques. Car d’une part il y a cette longue histoire évolutive qui a façonné nos corps et nos systèmes nerveux et qui a mis en place la mécanique complexe de notre réponse de stress face à une menace. Et d’autre part, il y a aussi ce que des gens comme Francisco Varela appellent notre « dérive ontogénique » qui n’est rien d’autre que la somme des expériences plaisantes et déplaisantes rencontrées depuis notre naissance. Et c’est cette trajectoire qui nous est unique qui a construit en nous un monde de significations bonnes ou mauvaises qui nous est propre.

Chacun a donc son monde de signification engrammé sous différentes formes dans son système nerveux, et c’est par rapport à celui-ci que les différents événements qui se présentent à nous vont être évalués comme plaisants, neutres ou stressants. Ensuite, notre vaste cortex capable des simulations les plus détaillées de situations futures fera le reste, pour le meilleur et souvent le pire. Le pire que l’on appelle couramment l’anxiété, c’est-à-dire quand, ayant associé une situation sociale à un dangereux mammouth, celui-ci s’installe à demeure dans nos pensées quotidiennes, même s’il n’est pas vraiment présent dans la réalité. Or on sait qu’une simulation d’une situation stressante ne diffère au fond très peu, au niveau de l’activation cérébrale, de la perception d’un stresseur réel. Et comme le cerveau est constamment connecté au corps, les effets d’une production soutenue d’hormones de stress si cette simulation perdure dans le temps risquent d’être aussi néfastes pour la santé dans le premier cas que dans le second. Et comme l’un de ces effets néfastes du stress chronique est une moins grande efficacité du système immunitaire, on ne veut pas ça, surtout en ces temps de COVID.

COVID qui risque donc d’avoir, si on y applique ce que l’on vient de dire, un effet de stress absolu car il menace l’intégrité physique de tout le monde, mais certainement aussi un effet de stress relatif selon le niveau d’insécurité, de connaissance des enjeux ou des précautions efficaces à prendre de chacun. Et tant qu’à être dans l’actualité, je me risquerais à un dernier exemple : un policier blanc qui interpelle un groupe de personnes noires aux États-Unis doit sans doute être pour ces personnes pas loin d’un stresseur absolu…

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Un moyen de réduire le stress associé à la COVID-19 peut être de réduire son incertitude quant aux probabilités qu’on a de l’attraper dans diverses situations. Et c’est exactement ce qu’explique en un peu plus de 5 minutes cette petite vidéo plutôt bien faite. Le message à retenir, c’est l’idée de réduction des situations qui comportent des risques. Pas la sécurité absolue qui, du reste, n’existe pas en en épidémiologie (à moins de se couper de tout contact humain, auquel cas ce sont les problèmes de santé mentale qui vont assez vite prendre le relai !). Et ça s’évalue en termes de distance physique avec les autres, de durée des interactions avec eux et du lieu de ces interactions. Le grand air de l’extérieur qui fait la vie dure au virus étant bien mieux que le calme de l’intérieur de nos bâtiments où les virus restent en suspension dans l’air plus longtemps.

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Dans un article récent, le rédacteur indépendant Perig Gouanvic livre enfin une exploration extrêmement bien documentée sur ce qu’on sait et surtout ce qu’on ne sait pas de la prise de certains suppléments vitaminiques sur la COVID-19. Il pose de plus les bases d’une réflexion beaucoup plus large sur le gradient « respect intégral des protocoles habituels versus l’essai rapide des molécules prometteuses pour sauver des vies ». Et puis en prime, les défenseur.es à tout crin d’une certaine médecine officielle proche des pharmaceutiques en prennent pour leur rhume (ou leur COVID?), ce qui ajoute, il faut bien le dire, au plaisir de cette lecture…

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Pour ce qui est de l’ajout de dernière minute, il s’agit d’une entrevue publiée dimanche dernier dans le journal The Guardian avec Karl Friston. Friston, un important personnage des neurosciences contemporaines dont on a déjà parlé dans ce blogue, applique en ce moment ses techniques de modélisation dynamique déjà éprouvée dans différentes domaines comme l’imagerie cérébrale, à la COVID-19 avec des résultats très intéressants. Mais comme c’est souvent avec Friston, le débat n’est jamais loin, et pas toujours pour de bonnes raisons. C’est en tout cas ce que Maxwell Ramstead (dont on a aussi parlé ici) a voulu montré dans une série de tweets dirigés contre les propos de David Cox, le directeur d’IBM, qui s’était montré peu charitable à l’endroit de cette incursion de Friston dans les données épidémiologiques. Mais comme le montrent les précisions de Ramstead, et comme le disait le neurobiologiste Robin Carhart-Harris : « underestimate Karl at you peril »…

Connectome et neuromodulation : les deux grands systèmes du cerveau n’en forment qu’un

Il ne reste qu’une seule séance à la série Notre cerveau à tous les niveaux entreprise en octobre dernier en collaboration avec l’UPop Montréal. Elle aura lieu mercredi le 17 juin prochain. Sans entrer encore directement dans le vif des sujets qui y seront abordés, je voudrais vous parler cette semaine d’un article publié à la fin du mois dernier qui intègre énormément de notions abordées jusqu’ici dans ce cours. En réalité, il fait beaucoup plus que ça. Il démontre pour la première fois, du moins in silico (par des modèles informatiques), que deux grands systèmes qui cohabitent au sein de notre cerveau, lorsque couplés ensemble de manière dynamique, peuvent résoudre un problème qui intrigue depuis des décennies : comment les réseaux anatomiques de nos circuits cérébraux (qui sont plastiques mais sur des temps longs), peuvent rendre compte de la palette comportementale extrêmement large et variable d’un être humain à tout moment ?

Car avant d’entrer dans les détails de l’article, rappelons cette espèce de dualité que l’on suspecte depuis longtemps d’être réconciliable sans jamais avoir pu le démontrer à l’échelle du cerveau humain entier. Il s’agit, pour le dire vite comme je le fais souvent dans mes cours, « des câbles et de la soupe » ! Autrement dit, d’une part le « cerveau câblé », où l’accent est mis sur les connexions anatomiques entre les axones et les dendrites de nos neurones qui forment un « réseau routier » nerveux d’une incroyable complexité. Et d’autre part, le « cerveau de la neuromodulation », ces neurotransmetteurs relâchés de façon diffuse dans de vastes régions cérébrales et qui vont augmenter ou diminuer l’excitabilité des neurones. Je prends souvent deux ouvrages marquant de la vulgarisation des neurosciences pour illustrer chacun de ces systèmes : L’homme neuronal, de Jean-Pierre Changeux, publié en 1983 et qui insistait beaucoup sur ce câblage; et Biologie des passions, de Jean-Didier Vincent, publié en 1986 et qui au contraire mettait de l’avant la nature « floue » de tous ces systèmes de neuromodulation.

En gros, la problématique est la suivante. Le câblage cérébral anatomique spécifique à un être humain donné contraint et influence l’activité nerveuse qui y circule (car ce qui importe toujours, ce sont ces influx nerveux qui mettent en relation des neurones et nous permettent ainsi de percevoir, de concevoir, d’agir, etc.). Et l’on sait que la neuromodulation, grâce à des neurotransmetteurs relâchés de façon diffuse à certains endroits, contraint et influence elle aussi l’activité nerveuse dans les circuits de neurone. Eve Marder a ainsi montré dans ses travaux sur une trentaine de neurones d’un ganglion du homard qu’un même circuit formé de cette trentaine de neurones peut produire différents patterns d’activité nerveuse oscillatoire selon le type de neuromodulateur qui est envoyé sur ces neurones.

Or, et c’est là le problème, d’où viennent ces substances neuromodulatrices comme la sérotonine, la dopamine ou la noradrénaline en situation normale dans un cerveau vivant ? Tout simplement de certains neurones eux-mêmes inclus dans le câblage complexe de notre cerveau ! Et donc ce qui va leur donner le signal d’augmenter ou de diminuer la neuromodulation de telle ou telle régions cérébrale, ce sont les inputs excitateurs ou inhibiteurs qu’ils reçoivent de neurones faisant partie du système même dont ils peuvent moduler l’activité. Bref, les deux systèmes semblent inextricablement couplés et l’on se doute depuis longtemps que l’un ne va pas sans l’autre. Et que c’est probablement la capacité de la neuromodulation à reconfigurer à tout moment les routes praticables ou non pour les influx nerveux dans notre cerveau qui permet d’expliquer comment on peut avoir tant de comportement avec le même connectome anatomique de base. Mais on n’avait jamais pu le démontrer clairement pour le cerveau entier humain. Et c’est ce que l’article de Morten L. Kringelbach et ses collègues semblent avoir réussi à faire.

Intitulé « Dynamic coupling of whole-brain neuronal and neurotransmitter systems », l’article emploie l’expression « neuronal système » pour parler du connectome anatomique et le « neurotransmitter system » pour désigner la neuromodulation. La méthodologie employée est complexe et je serais bien incapable de la commenter dans le détail. Mais on peut en comprendre les grandes lignes. Par exemple, le fait que les données qui ont servi à construire leur modèle des deux systèmes proviennent de différentes techniques d’imagerie cérébrales chez l’humain.

Ainsi, l’IRM de diffusion a permis de recueillir des données sur l’anatomie de certaines voies nerveuses de la neuromodulation à la sérotonine issue des noyaux du Raphé dans le tronc cérébral (on verra le pourquoi du choix de ce neurotransmetteur dans un instant). Et avec le PET scan, on a pu établir une carte de la répartition d’un certain type de récepteur à la sérotonine grâce à la particularité de cette technique de pouvoir marquer de manière spécifique certaines molécules. Finalement, l’IRM de connectivité fonctionnelle a permis de recueillir les données concernant les configurations cérébrales de base du cerveau et celles modifiées auxquelles on s’est intéressé ici (je vous renvoie à ma séance #5 pour une présentation de chacune de ces techniques).

Parce que ce que leur simulation voulait montrer, c’est que les deux systèmes couplés ensemble prédisent mieux que les deux systèmes découplés ce qui se passe dans un cerveau sous l’influence d’un neuromodulateur donné. Comment change alors son activité nerveuse oscillatoire globale ? Plusieurs substances psychoactive en provenance de plantes ont des effets subjectifs et comportementaux importants car elles se fixent sur les mêmes récepteurs que certains de nos substances neuromodulatrices endogènes. C’est le cas de la psilocybine, l’ingrédient actif des « champignons magiques », qui se fixe sur les récepteurs de type 2A de la sérotonine, l’une de nos substances neuromodulatrices naturelles. On a donc utilisé des études d’imagerie fonctionnelle avec prise de psilocybine, ce qui induit des changements dans l’activité nerveuse globale du cerveau des sujets par rapport à ce qu’elle était avant la prise de substance.

On disposait donc de deux portraits généraux de l’état global du cerveau avant et après qu’une substance ait mimé, pour ainsi dire, l’activation d’un type possible de neuromodulation cérébrale endogène. Il s’agissait alors de voir si la simulation avec les deux modèles couplés, connectome ET neuromodulation, correspondait mieux aux données issues des études sur la psilocybine que les simulations avec les modèles découplés. Et la beauté de la chose, c’est que c’est effectivement le couplage des deux systèmes qui correspondait à ce que l’on observe dans un vrai cerveau. Voilà donc un résultat qui peut sembler bien théorique, mais la confirmation qu’il apporte nous amène vers une intégration qui risque de constituer un jalon important des neurosciences et un tremplin vers de nouveaux programmes de recherche.

Le débat sur « l’instinct du langage »

C’est ce mercredi le 20 mai que sera donnée en ligne la 9e séance sur 10 du cours Notre cerveau à tous les niveaux en collaboration avec l’UPop Montréal. Intitulée « Le langage : une propriété émergente de la vie sociale chez les humains », elle débutera à19h sur la plateforme Zoom grâce à ce lien (évidemment gratuit) : https://us02web.zoom.us/j/97499809622.  L’événement Facebook de cette séance fourni une marche à suivre pas très compliquée pour accéder à la séance si c’est votre première expérience avec Zoom.

Après avoir abordé la semaine dernière quelles étaient les caractéristiques spécifiques du langage humain, j’aimerais aborder aujourd’hui une autre question pas facile qui sera soulevée mercredi : comment expliquer qu’on soit la seule espèce à parler ?

On sait maintenant que les bébés humains ne sont pas des « pages blanches » quand ils viennent au monde. Mais cela peut-il dire pour autant qu’on a un instinct inné pour la parole ? Gros débat qui dure depuis des décennies…

On s’entend en tout cas pour dire que les petits humains naissent avec ce qu’on appelle en anglais « an innate toolkit for learning » (une boîte à outil pour apprendre) qui comprend quelques hypothèses de base sur le fonctionnement du monde à partir desquelles il va pouvoir construire ses savoirs. En fait, les débats portent surtout sur la richesse de cette « boîte à outil ».

Pour certains, elle contient des connaissances très spécifiques sur le langage (une « grammaire universelle » innée). Pour d’autres, nous n’avons que des facultés générales semblables à celles de nos cousins les grands singes. Mais avec des petites différences vont nous permettre d’aller beaucoup plus loin grâce aux autres, à notre culture.

Pour les tenants de la première option, comme Noam Chomsky ou Steven Pinker, le langage humain est un peu comme d’autres adaptations du monde animal telles que les toiles d’araignées et les barrages de castor. Pour Pinker, les trois sont des « instincts ». Le langage ne serait donc pas d’une invention humaine comme la maîtrise du métal ou l’écriture car certaines cultures ne possèdent pas ces technologies, mais toutes possèdent le langage. Le langage serait plutôt un « module spécialisé » des facultés cognitives humaines. Et donc pas quelque chose de simplement issu de notre « intelligence générale ».

Pinker partage l’idée de Chomsky que les humains semblent posséder une « grammaire universelle » capable de reconnaître et de générer les règles de n’importe quelle langue à laquelle un enfant est exposé (différent des règle de grammaire d’une langue particulière). « Children are pre(or hard)-wired a language acquisition device. », pour le dire comme Chomsky. C’est ce qui leur permettrait d’apprendre à parler si rapidement malgré la « pauvreté des stimuli » (de manière implicite, sans instructions explicites des parents au sujet des règles de grammaire).

À l’opposé, il y a des gens qui mettent de l’avant l’idée qu’il n’est pas nécessaire de postuler des capacités instinctives fournies par les gènes pour apprendre à parler. Pour Cecilia Heyes par exemple, l’environnement de l’enfant, c’est-à-dire essentiellement les autres êtres humains qui l’entourent, lui apportent suffisamment d’information pour qu’il apprenne sa langue maternelle.

Elle attire ainsi l’attention sur le fait que les bébés naissants ont un biais attentionnel pour les visages. Si vous mettez deux points noirs au-dessus d’un point noir sur un fond blanc, un bébé va les suivre du regard plus longtemps qu’un point noir au-dessus de deux points noirs, parce que la première configuration évoque un visage. Pour des gens comme Heyes, s’il y a un instinct impliqué dans le langage, ce pourrait être quelque chose d’aussi basic que ce genre de biais attentionnel. Un autre exemple de ces réactions instinctives serait le « joint attention », notre prédisposition à porter attention à l’endroit où se porte l’attention d’un autre être humain.

Des biais attentionnels comme ceux-là ne sous-entendent aucun processus cognitif complexe (comme une grammaire universelle). Ce sont des comportements innés très simples. Mais le fait de les avoir a d’énorme conséquence dans une espèce au milieu socioculturel très riche comme la nôtre. Cela veut dire que pratiquement dès notre naissance, nous sommes en mesure de capter énormément d’information en provenance des autres. Heyes parle de « richesse des stimuli », paraphrasant de façon un peu provocatrice l’idée maîtresse de Chomsky.


Comme l’expliquait Steven Pinker en 2016,
la théorie de Chomsky a attiré une pluralité de linguistes, mais probablement jamais une majorité, car il y a toujours eu des théories rivales (sémantique générative, grammaire cognitive, grammaire relationnelle, grammaire fonctionnelle lexicale, etc.).

Dans d’autres domaines, les théories de Chomsky n’ont été embrassées que par une petite minorité, et l’opposition a toujours été féroce en philosophie (Putnam, Goodman, Searle et Dennett), en psychologie (Bruner), en intelligence artificielle (Terry Winograd, Roger Schanck et Marvin Minsky) probablement de la plupart des chercheurs en acquisition du langage de l’enfant au cours de chaque décennie ! Chomsky n’a donc jamais représenté le point de vue dominant mais comme il est charismatique et célèbre pour ses analyses politiques, les gens qui ne sont pas dans le domaine confondent sa renommée avec une domination professionnelle.

Il faut aussi savoir à quoi se réfère l’expression « théorie du langage de Chomsky ». Il a proposé une succession de théories techniques pour la syntaxe. Mais il a aussi fait durant des décennies des remarques informelles sur la nature innée du langage, qui ont d’ailleurs changé au fil des décennies, et n’ont jamais été suffisamment précises pour les confirmer ou les infirmer.

Et Pinker de conclure qu’il n’est pas si facile de dire en quoi consiste la «grammaire universelle» ou une «faculté du langage» innée; c’est nécessairement très abstrait. Ainsi, depuis 50 ans, Chomsky est comme une piñata, où quiconque trouve des preuves qu’un certain aspect de la langue est appris (et il y en a beaucoup), ou qu’un phénomène grammatical varie d’une langue à l’autre, prétend avoir tué le roi!

Je vous laisse sur cette drôle de métaphore. Métaphores dont on soulignera également mercredi le rôle central dans le langage humain à partir, entre autres, des travaux de George Lakoff. Une chose est sûre en tout cas, c’est que le langage s’est développé durant la longue évolution de notre lignée, et qu’il a nous a permis d’accéder à tout ce qui caractérise aujourd’hui notre espèce (science, arts, littérature, philosophie, systèmes politiques complexes, etc.)

La spécificité du langage humain

Comme l’indique le site web de l’UPop Montréal, l’avant-dernière séance du cours Notre cerveau à tous les niveaux sera donnée en ligne le mercredi 20 mai prochain. Intitulée « Le langage : une propriété émergente de la vie sociale chez les humains », cette 9e séance sur 10, débutera à19h sur la plateforme Zoom. Pour ceux et celle qui connaissent déjà cet outil, le lien pour cette séance est le https://us02web.zoom.us/j/97499809622. Pour les autres, l’événement Facebook de cette séance donne une marche à suivre pas très compliquée pour accéder à la séance avec Zoom. Vous pourrez poser vos questions par écrit à tout moment durant la présentation, et même de vive voix à la fin de celle-ci. Bref, même à distance, nous allons quand même communiquer grâce au langage. Ça tombe bien puisque ce sera le sujet de la présentation…

J’aimerais donc cette semaine m’attarder un peu avec vous sur la spécificité du langage humain, un thème que j’ai senti le besoin d’ajouter assez tôt dans la présentation pour présenter une peu ce qu’on désigne parfois par « le miracle de la parole », une expression qui tente simplement de transmettre notre étonnement devant la complexité du phénomène auquel on s’attaque.

Car bien qu’il n’y ait rien de plus naturel que de parler et comprendre notre langue maternelle, chacune des étapes qui rendent possible le langage sont terriblement complexes et constituent de vastes champs de recherche. Je ne pourrai donc ici que les évoquer sommairement.

Parler, c’est d’abord être capable de produire des sons reconnus par un autre être humain, comme porteurs de sens selon des conventions établies. Chaque langue (il y en aurait actuellement autour de 6 500), est donc un système fini d’unités sonores qui se combinent selon un ordre précis pour former des mots. Ces mots deviennent autant de symboles liés arbitrairement à des choses ou à des idées. Et l’enchaînement de ces mots en phrases permet de véhiculer une infinité d’informations.

Même si le langage est souvent considéré comme indissociable de la pensée, il convient pourtant de distinguer les deux. Penser se rapporterait plus à l’habileté d’avoir des idées et d’en inférer de nouvelles à partir des anciennes. Et parler représenterait une autre habileté, soit celle d’encoder des idées en signaux dans le but de communiquer.

Alors qu’est-ce qui se passe quand on parle ? Ça commence par une idée, une image mentale, bref quelque chose qui entre dans notre champ de conscience et que l’on veut communiquer. Il faut ensuite trouver les bons mots pour l’exprimer dans notre lexique mental, c’est-à-dire l’ensemble des mots que nous connaissons dans notre langue, notre vocabulaire.

Un mot peut être considéré comme une unité minimale de signification que l’on appelle aussi morphème en linguistique. Exemple, dans  » maisonnette  » il y a deux morphèmes :  » maison  » et  » -ette  » qui est le suffixe de diminutif qui donne le sens de petitesse ici. Les morphèmes ont donc une forme (arbitraire selon les langues) et un sens (ou si vous voulez un signifiant et un signifié). Et ce signifié peut être concret (telle chose) ou plus abstrait (la liberté, l’amour, l’infini, etc.)

On distingue aussi les phonèmes qui sont des éléments sonores élémentaires dans la prononciation d’une langue. Les phonèmes s’enchaînent en un ordre donné pour former des morphèmes. Ainsi, les 2 phonèmes du mot « chat » sont notés \ʃa\ . Les phonèmes n’ont toutefois qu’un signifiant (pas de signifié, ils ne désignent rien).

En combinant phonèmes et morphèmes on peut donc construire autant de mots que l’on veut (c’est ce qu’on a appelé la « double articulation » du langage). Ces mots pourront ensuite être combinés entre eux pour produire potentiellement un nombre infini de phrases grâce à la syntaxe qui indique comment utiliser différentes catégories de mots.

Cette combinaison de mots entre eux, selon des règles de grammaire propres à chaque langue, permet d’exprimer encore plus de choses avec une grande créativité au niveau du sens (ce que les linguistes appellent la « productivité » du langage). Ces règles syntaxiques amènent plus de précision et de clarté dans les énoncés car l’ordre des mots dans une phrase a une importance capitale. « L’homme mange l’alligator » et « L’alligator mange l’homme » ont des sens bien différent… Ou, pour reprendre le vieil adage journalistique :« Un chien mord un passant » ce n’est pas une nouvelle, mais « Un passant mord un chien », c’en est une !

La ponctuation acquière aussi une fonction importante : « Venez manger, les enfants » ne signifie pas la même chose que « Venez manger les enfants ». Ni « Passe-moi le livre épais » que « Passe-moi le livre, épais. ». Aussi, certains mots « relationnels » comme « et, le, un, avec » ne désignent rien en eux-mêmes, mais ont une fonction syntaxique dans la chaîne de mot que constitue une phrase. Si on les enlève parce que l’espace est restreint comme dans les petites annonces, cela peut causer problème : « Chien à donner. Mange de tout adore les enfants. », ou encore « Vends armoire pour dames aux pattes courbées. », etc.

Le linguiste Noam Chomsky a montré comment la syntaxe était détachée du sens avec sa fameuse phrase « Colorless green ideas sleep furiously » (« Les idées vertes incolores dorment furieusement. ») qui n’a évidemment pas de sens, mais sa syntaxe correcte nous porte à en chercher un. Cela est possible parce que l’occurrence d’un mot implique la probabilité d’en voir arriver un autre (Si… alors, Soit… ou).

Il faut ensuite que notre cerveau envoie les commandes motrices appropriées à de nombreux muscles de l’appareil phonatoire (cordes vocales, langue, mâchoire, lèvres, etc.) pour prononcer tout ça. La production concrète de la parole implique en effet la vibration des cordes vocales par le passage de l’air dans le larynx. Cet air vibrant traverse ensuite diverses cavités nasales et buccales dont la forme peut varier, ce qui amplifie ou diminue certaines harmoniques. Avancer ou reculer la langue, la monter ou la descendre, va permettre de produire différentes voyelles. Bloquer ou restreindre le passage de l’air de former des consonnes.

La descente de notre larynx au cours de l’évolution amène des risques de s’étouffer en mangeant mais aurait été un compromis pour produire plus de sons pour le langage. C’est vers la fin des années 1960 que Philip Lieberman, constatant que le larynx de l’être humain adulte est situé plus bas que celui des singes dans le conduit vocal,  formule sa théorie de la descente du larynx pour expliquer pourquoi l’humain peut parler et pas le singe.

Pour lui, c’est cette particularité du larynx humain qui nous permettrait de produire les voyelles i/a/ou qui sont présentes dans toutes les langues du monde. Cette théorie était appuyée par le fait que chez les bébés de quelques mois (encore incapables de parler), le larynx n’est pas encore descendu. Et comme à l’époque ce qu’on savait de l’homme de Neandertal permettait de croire qu’il avait aussi un larynx pas descendu, on en avait conclu que lui non plus ne pouvait pas parler, et que donc le langage n’avait pu apparaître que chez Homo sapiens il y a quelque 300 000 ans.

Mais au cours des dernières décennies, l’analyse précise des os du cou de Néandertal a montré que son larynx avait une position comparable à celui d’Homo sapiens. On a aussi démontré qu’un enfant d’un an est capable de produire ces fameuses voyelles même si son larynx n’était pas encore à la « bonne place ». Et l’observation de babouins dans un laboratoire marseillais à l’aide de nouvelles techniques de traitement du signal sonore a permis de constater qu’ils produisaient bel et bien des sons similaires aux voyelles.

Par conséquent, il y a 27 millions d’années, au moment où la branche Homo s’est différenciée des babouins et les macaques, il est très probable que cet ancêtre commun produisaient les mêmes vocalisations que les babouins d’aujourd’hui, et que c’est donc dès ce moment que le conduit vocal a pu être utilisé pour autre chose que pour respirer ou déglutir. Par exemple émettre des sons articulés.

Ces sons, comme tout signal sonore, sont produits par des compressions et des dilatations successives très rapides des molécules d’air. Celles-ci vont faire vibrer le tympan, les osselets, le liquide et les cils des cellules de la cochlée, ce qui produit des influx nerveux dans le nerf auditif.

Le cerveau doit discriminer la fréquence de ces sons et retenir dans quel ordre ils arrivent. Il doit ensuite comprendre le sens des mots (sémantique) et celui généré par la structure de la phrase (syntaxe). Cela est plus facile à dire qu’à faire. Car une personne qui parle dans sa langue n’isole pas les mots entre des silences (comme les espaces qui séparent les mots écrits). Il suffit d’écouter une langue étrangère pour s’en convaincre : difficile d’en isoler les éléments constitutifs. Et pourtant, dans notre langue, on reconnaît les mots individuels à travers cette suite de sons continus grâce à notre lexique mental (ce qui n’est pas le cas pour une langue inconnue). Devant une phrase ambigüe comme « I scream, you scream, they scream, we all scream for ice cream! », on projette inconsciemment la signification la plus probable inspirée de notre connaissance de la langue.

Il nous faudra ensuite intégrer tous les aspects non verbaux du langage, ce que l’on nomme la « pragmatique ». On estime en effet que plus de la moitié des phrases que l’on prononce ne désigne pas littéralement ce qu’on veut dire, du moins pas totalement. C’est le cas de l’ironie, des métaphores et des actes de langage indirects, tous reliés aux intentions des locuteurs. Car au cœur (et peut-être à l’origine) de la communication parlée, il y a un principe de coopération : les gens vont constamment s’aider pour faire avancer la conversation ou l’action. La phrase « Si tu pouvais me passer le bol de guacamole, ce serait super… » n’a rien d’un ordre, mais amènera pourtant le comportement approprié.

Finalement, la compréhension d’un message parlé va dépendre de la prosodie (ou intonation) et des codes non-linguistiques comme les mouvements du corps, ceux des mains, etc. Voilà pourquoi une phrase entendue au téléphone sera moins riche de sens que la même phrase dite par quelqu’un qui est devant nous. Et voilà aussi pourquoi la même phrase écrite aura encore moins de sens possible que celle entendue au téléphone. D’où les nombreux «smiley» des communications électroniques qui tentent de réintroduire la dimension prosodique de la communication.

C’est aussi cet aspect pragmatique de la communication que nous tentons tant de retrouver depuis le début du confinement avec les nombreuses rencontres virtuelles sur des plateformes comme Zoom. Comme lors de cette séance du 20 mai prochain sur le langage…

Quelques grands principes pour mieux comprendre cerveau humain (2e de 2)

Je vous présente cette semaine la deuxième partie de l’article commencé la semaine dernière inspiré  d’une conférence donnée à la première École d’été en neuroéducation en juin dernier à l’UQAM. Après avoir constaté que 1) nous sommes fait de multiples niveaux d’organisation en interaction, que 2) tout est dynamique mais à différentes échelles de temps, et 3) qu’il faut adopter une perspective évolutive, on complète cette semaine avec les trois autres « principes » suivants :

4)   Notre mémoire nous permet de faire des analogies pour mieux agir
5)   L’engramme mnésique se situe à plusieurs niveaux
6)   Le cerveau et le corps sont si inextricablement liés qu’ils ne font qu’un

Mais avant de commencer, je voudrais rappeler que la neuvième séance du cours Notre cerveau à tous les niveaux qui explorera la question du langage chez l’espèce humaine se tiendra en ligne sur Zoom mercredi le 20 mai prochain à 19 heures. Voir l’événement Facebook avec tous les détails pour joindre la présentation.

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4)   Notre mémoire nous permet de faire des analogies pour mieux agir

« La mémoire du passé n’est pas faite pour se souvenir du passé, elle est faite pour prévenir le futur. La mémoire est un instrument de prédiction », écrivait le neurobiologiste Alain Berthoz. Dans le sens où quand on approche une ressource ou que l’on fuit un danger, on a avantage à retenir nos bons coups ou nos erreurs pour ne plus les reproduire. La gazelle qui retourne à un étang en oubliant complètement qu’elle s’y est déjà faite attaquer par un félin risque fort de finir par y laisser sa peau. Même chose pour une autre dont la mémoire retiendrait trop les détails : apercevant un félin un peu différent de celui qui l’avait déjà attaqué, elle le verrait comme « autre chose » et ne s’en méfierait pas.

Ce sont donc que les individus capables de retenir l’essentiel mais en même temps d’oublier détails qui ont le mieux survécu. Les individus capables de généraliser, et donc de faire des analogies. Celles-ci dressent un pont entre un phénomène dans le monde présent et une expérience passée mémorisée. Elles nous permettent donc de penser et d’agir dans des situations inconnues. Les analogies sont même, pour certains auteurs, le « cœur de la pensée ».

Conseil pratique :

En 2009, Min Jeaong Kang et ses collègues ont publié une étude d’imagerie cérébrale confirmant l’importance de nos connaissances antérieures et du caractère associatif de notre mémoire dans l’apprentissage.

Les participant.es devaient répondre à des questions de culture générale. Lorsqu’ils ne savaient pas la réponse, on la leur disait et on notait leur réaction : parfois ça ne leur disait absolument rien, mais d’autre fois ils étaient très curieux de la connaître et disaient par exemple : « Ah oui, ça me rappelle telle ou telle autre chose que je savais… ». Quelque temps plus tard, on leur a reposé ces questions ratées et l’on a constaté une meilleure rétention des réponses où ils avaient exprimé des connaissances préalables sur le sujet, sans pouvoir cependant donner la bonne réponse la première fois.

Des résultats qui vont dans le sens des propos de Hélène Trocme Fabre, auteur de plusieurs ouvrages sur l’apprentissage, dont J’apprends donc je suis et Réinventer le métier d’apprendre qui ont marqué une génération de pédagogues. Dans un entretien qu’elle accordait début 2011, elle résume sa conception de l’acte d’apprendre par cette formule : « apprendre c’est accueillir le nouveau dans le déjà là. »

 

5)  L’engramme mnésique se situe à plusieurs niveaux

D’un point de vue neurobiologique, étudier, s’entraîner, apprendre, c’est renforcer des connexions neuronales pour former des groupes de neurones qui vont devenir habitués de travailler ensemble. Ils formeront ainsi ce qu’on appelle « l’engramme mnésique », c’est-à-dire la trace physique d’un souvenir. Celle-ci, on le sait depuis les travaux sur le célèbre patient H.M., a besoin d’une structure cérébrale appelée hippocampe pour pouvoir se former et être stocké de façon durable à différents endroits dans le cortex.

Or quand on se remémore un souvenir, on réactive cet engramme latent, inactif. Le fait de lui donner ainsi accès à notre mémoire de travail pour pouvoir l’utiliser dans notre discours va le rendre plus labile. Et comme tout contenu gardé dans la mémoire de travail un certain temps, celui-ci sera reconsolidé dans l’engramme stable de la mémoire à long terme.

Mais cette reconsolidation ne se fera pas à l’identique. Toutes sortes de facteurs circonstanciels (état affectif du sujet, évocation d’autres souvenirs liés, d’autres connaissances pertinentes, etc.), couplés à la grande plasticité des connexions entre nos neurones va favoriser un remaniement constant de celles-ci avec leur utilisation. De sorte que, un peu comme le jeu du téléphone arabe, chaque rappel d’un souvenir ou d’une connaissance créera inévitablement de légères modifications ou enrichissements. Contrairement à la mémoire d’un ordinateur où les informations stockées sous forme de O ou de 1 sur un disque dur ne changeront pas au fil du temps, la mémoire humaine est donc nécessairement une « reconstruction » permanente.

Conseil pratique :

Faire des tests de révision fréquents force l’élève à récupérer en mémoire une information récemment apprise, à la reconsolider plus profondément dans sa mémoire et à l’enrichir en la liant à d’autres éléments connus.

Ainsi, l’apprentissage semble être optimal lorsque l’élève alterne apprentissage et test immédiat et répété de ses connaissances. Il y a alors un engagement actif qui favorise la mémorisation (davantage que la lecture passive). Cela permet aussi à l’apprenant.e de savoir quand il ne sait pas (métacognition).

Dans un article publié en 2008, JD Karpicke et HL Roediger ont montré l’importance critique des tests de rappel dans l’apprentissage. Si un groupe bénéficie de 4 séances d’étude alternées avec 4 petits tests de rappel, un deuxième de 6 séances d’études avec 2 tests de rappel et un troisième de 8 séances d’étude seulement, ce sont les sujets du premier groupe qui ont les meilleurs résultats à un examen ultérieur, suivi du deuxième groupe, puis du troisième.

En fait, un simple espacement des périodes d’apprentissage semble avoir un effet bénéfique (en plus de l’espacement qui survient lors d’une nuit du sommeil, où des processus de consolidation mnésique sont aussi à l’oeuvre). Il faut donc trouver des façons de revenir de manière récurrente sur les contenus appris et convaincre les élèves que quatre fois trente minutes d’étude sera toujours mieux qu’une seule séance de deux heures juste avant l’examen, par exemple.

 

6)   Le cerveau et le corps sont si inextricablement liés qu’ils ne font qu’un

Il y aurait fort à dire sur les influences réciproques entre le corps et le cerveau. Partons avec la question des émotions. Qu’est-ce qu’une émotion ? C’est un pattern d’activité nerveuse donné dans un réseau cérébral comme un autre, à la différence près que certaines des structures neuronales impliquées influencent les processus physiologiques corporels de près, et que d’autres (parfois les mêmes) vont être grandement influencées par ce qui se passe dans le corps. Cette boucle de rétroaction corps-cerveau va jouer un rôle primordial dans les émotions. Pourquoi ? Parce qu’à l’origine, les émotions ont à voir avec la survie de l’organisme, à des choses bonnes ou mauvaises pour lui. Mais quand on a un cerveau d’humain, ces choses bonnes ou mauvaises s’enrobent de milles nuances qu’on associe à toute la palette des sentiments humains.  Mais à la base, quand on ressent une émotion, c’est qu’il y a anticipation, simulation, d’une situation qu’on associe à une valeur positive ou négative en fonction de notre histoire de vie.

L’intrication du cerveau et du corps est encore plus manifeste au niveau moléculaire. On connaît maintenant des dizaines et des dizaines de molécules qui sont échangées entre les systèmes nerveux, endocriniens et immunitaires et qui informent en temps réel chacun des systèmes de ce que font les autres ! Ces interactions sont évidentes dans des situations de stress sur lesquelles je vais m’attarder un peu plus longuement tellement ses effets néfastes sur la santé sont encore sous-estimés.

Devant une menace pour l’intégrité de l’organisme, on a toujours deux choix : fuir le danger, ou bien le combattre pour l’éliminer (voir l’image en haut de ce billet). Encore une fois, il faut se placer dans une perspective évolutive et se rappeler que ces réactions ont été sélectionnées parce qu’elles ont permis à nos ancêtres de sauver leur peau. Nous sommes, pour le dire vite, les descendants de ceux et celles qui ont été capables de courir vite ou de terrasser une bête sauvage qui les a attaqué. Ceux qui avaient une attitude cool et relax par rapport à la menace ont fini par se faire bouffer et n’ont pas laissé beaucoup de descendants. Nous sommes donc tous et toutes prédisposé au stress, et c’est très bien ainsi comme on va le voir, mais à une condition : qu’il ne dure pas longtemps.

Car que ce soit pour fuir ou, si on ne peut pas, pour se battre, il survient de vastes remaniements nerveux et hormonaux chez l’individu menacé pour allouer le plus de ressources possible aux muscles et au système cardiorespiratoire nécessaires à l’une ou l’autre de ces deux actions intenses.

Mais qui dit plus de ressources à certains systèmes dit forcément moins de ressources dans d’autres : les systèmes digestif, reproducteur ou immunitaire pâtiront ainsi pendant un court instant de cette réallocation nécessaire pour assurer la survie de l’organisme. Mais cela aura peu d’effets négatifs si la fuite ou la lutte élimine la présence du prédateur et que tout revient à la normale après ce stress de courte durée (ou « stress aigu »).

Pour illustrer ceci, rappelons une expérience qu’Henri Laborit a faite et qu’il décrit dans le film Mon oncle d’Amérique, d’Alain Resnais (1980).

On conditionne un rat en lui faisant entendre un son, puis il reçoit un petit choc électrique plantaire. Dans une première situation l’animal est seul dans sa cage, mais il peut fuir par une ouverture. Sitôt qu’il fait l’association entre le son et le choc, il fuit par l’ouverture vers un autre compartiment où il est en sécurité. Au bout de 7 jours de ce traitement à raison de 7 minutes par jour, le rat va très bien et ses paramètres physiologiques sont normaux.

Dans une deuxième situation, on met deux rats dans la cage, mais on ferme la porte. Les rats ne pouvant plus fuir, quand ils associent le son au choc, ils se mettent alors à se battre. Cela est tout à fait inefficace par rapport aux chocs qu’ils vont donc tous recevoir pendant 7 minutes durant 7 jours. Mais à la fin de l’épreuve, les deux rats sont tout de même en parfaite santé parce qu’ils ont agi. Même si cette action était inefficace, leur corps a agi et les réactions physiologiques de stress ont pu être régulées à chaque fois.

Dans une troisième situation maintenant, la porte est à nouveau fermée, mais l’animal est seul. Donc il ne peut ni fuir, ni se battre. Et lorsqu’il a compris l’association entre le son et le choc, il ne peut rien faire, il se résigne, il devient en « inhibition de l’action », comme le disait Laborit. Et à la fin de la semaine, cet animal ne va pas bien du tout : il est déprimé, sa tension artérielle est élevée, il commence à avoir des ulcères à l’estomac, etc., bref il tous les symptômes de ce qu’on appelle parfois les « maladies de civilisation ». Et comme on l’a mentionné, l’affaiblissement du système immunitaire par manque de ressources durant un stress chronique ouvre la voie à toutes sortes d’infections qui normalement auraient été combattues avec succès par les globules blancs.

Conseil pratique :

Ces considérations générales ne sont pas sans affecter aussi profondément l’être humain. À l’école, qu’on soit professeur ou élève, on peut avoir un supérieur hiérarchique ou des collègues qui nous menacent quotidiennement, de façon symbolique bien sûr, par des remarques désobligeantes, etc. Mais ce n’est pas parce  que ces menaces sont devenues essentiellement symboliques et langagières chez l’humain qu’elles n’influencent pas le corps de la même façon qu’une menace physique, c’est-à-dire en affectant négativement la santé dans le cas d’un stress chronique.

Il n’est pas anodin de rappeler ici qu’au Québec, le quart des enseignant.es quittent le métier au cours des sept premières années. La plupart d’entre eux abandonnent par épuisement ou parce qu’ils considèrent leur charge de travail trop lourde. Des changements structuraux et organisationnels semblent donc plus que nécessaires pour endiguer ce fléau et une mobilisation en ce sens est essentielle.

Je me permets de citer à nouveau Laborit qui rappelait dans plusieurs de ses ouvrages que l’être humain dispose, grâce à son vaste cortex associatif, de capacités d’imagination qui lui offrent d’autres options que la seule fuite physique. Cette fuite dans l’imaginaire peut d’ailleurs l’être à de nombreux niveaux, que ce soit artistique, scientifique, de notre vie personnelle et, bien entendu, dans la conception de nouvelles structures sociales ou institutions publiques.

 

En guise de conclusion

On l’a vu, de la molécule à la pensée humaine, le système nerveux est constitué de multiples niveaux d’organisation. Or ce sont les interactions des différents systèmes nerveux des individus entre eux qui constituent ce qu’on appelle nos cultures et nos institutions sociales. Pourtant on étudie souvent, à l’intérieur de ce qu’il est convenu d’appeler les « sciences humaines » (incluant les sciences de l’éducation), ces interactions sans trop se soucier de ce qu’il y a « sous le capot » et qui fait que nous sommes justement humains.

On connaît certes beaucoup de choses aujourd’hui sur la physiologie humaine. Mais ces choses sont souvent présentées sans lien entre elles, de façon disparate. Or les avancées des sciences cognitives des deux ou trois dernières décennies permettent maintenant une compréhension évolutive unifiée de quantité de phénomènes bienfaisants ou néfastes pour la santé.

Je pense par exemple à cette idée directrice de plus en plus mise de l’avant à l’effet que notre cerveau peut être vu comme une machine à faire des prédictions (voir la figure ci-dessus suggérant la prédominance prédictive de l’activité cérébrale). À tout moment, en se basant sur nos modèles du monde élaborés durant notre vie, notre cerveau fait des simulations de ce qui pourrait survenir dans notre environnement afin de préparer la meilleure réponse comportementale. Exit, donc, la vision passéiste du cerveau passif qui attend ses inputs pour les traiter comme un ordinateur, et bienvenu dans le monde du cerveau prédictif ou c’est l’activité endogène et projective du cerveau qui domine ! Ce changement de paradigme, ainsi que quelques autres évoqués plus haut, ont d’énormes répercussions dans notre façon de comprendre nos interactions sociales et éducatives quand on y pense bien.

Prenez juste à ce qu’on vient de dire à propos de tous les grands systèmes du corps humain (nerveux, endocrinien, immunitaire, etc.) qui communiquent constamment entre eux grâce à d’innombrables molécules. À un tel point qu’on ne devrait même plus parler du cerveau, mais toujours du « cerveau-corps » tellement ils sont inextricablement liés.

Qu’arrive-t-il alors quand on considère ensemble l’idée d’un cerveau prédictif connecté en permanence sur le corps ? Se pourrait-il qu’un cerveau toujours en train de simuler des menaces ou des espoirs affecte l’équilibre biologique de tout le corps humain ? On voit comment poser la question c’est clairement y répondre. Et ça ouvre des voies de compréhension nouvelles pour des phénomènes comme le stress, la motivation ou l’effet placebo. Une connaissance dont on ne peut plus faire l’économie au XXIe siècle, a fortiori quand on travaille quotidiennement avec de jeunes systèmes nerveux.

Quelques grands principes pour mieux comprendre le cerveau humain (1er de 2)

Après la huitième séance du cours Notre cerveau à tous les niveaux qui portait sur les émotions mercredi dernier, la neuvième séance qui explorera la question du langage chez l’espèce humaine aura lieu pour sa part mercredi le 20 mai prochain à 19 heures. Mais en attendant que ma préparation soit suffisamment avancée pour que je puisse vous en parler ici, je vais continuer comme la semaine dernière à rendre accessible des ressources en ligne sur le cerveau en ces temps de confinement. Avant de vous présenter l’article en question, j’aimerais toutefois comme c’est le cas à chaque année à la fin du mois d’avril, vous parler d’un sujet moins excitant (mais néanmoins utile…), celui des finances de ce blogue !

Car depuis l’arrêt de mon financement en mars 2013 par le gouvernement du parti Conservateur du Canada, je me retrouve encore une fois dans l’inconfortable posture de solliciteur de contributions volontaires. Heureusement, comme les dernières années, « vos généreux dons faits en allant sur cette page du site m’ont apporté près de 2500$. Et pour vous faciliter la chose cette année, un troisième mode de paiement est maintenant disponible (en plus de Paypal et des chèques) : par Virement Interac (tous les détails sur notre page de financement). Je vous remercie donc encore une fois infiniment pour ce soutien financier en plus des bons mots qui me parviennent régulièrement. C’est en grande partie ce qui me permet de continuer à écrire ce billet de blogue hebdomadaire.

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Pour revenir à l’article de cette semaine, on m’avait invité à le soumettre dans une revue spécialisée en éducation, mais ils ont trouvé trop difficile de transposer concrètement les idées développées dans la pratique enseignante et ne l’ont pas publié. Je vous l’offre donc ici en espérant que son contenu pourra quand même susciter un intérêt, sinon pragmatique, du moins théorique !

L’article est inspiré d’une conférence donnée à la première École d’été en neuroéducation qui s’est tenue du 26 au 28 juin dernier à l’UQAM. Intitulée « Principes de base en anatomie et fonctions cérébrales pour le domaine de l’éducation », je l’avais construite en identifiant 12 grands principes issus des neurosciences cognitives contemporaines. En voici une version simplifiée avec, à la fin de chaque section, mon effort pour un « conseil pratique » qui découle de ce qui vient d’être exposé.

Il ne s’agira cependant pas de déconstruire ici certains « neuromythe » à propos du cerveau, chose que Steve Masson avait très bien faite lors de la conférence d’ouverture de cette école d’été. Ce que je vous propose plutôt, c’est un enchaînement de certains grands principes qui permettent de mieux comprendre comment s’est constitué ce cerveau humain dont l’école est sensée favoriser le développement harmonieux. Il y a mille et une raisons (politiques, économiques, sociales, etc.) qui font que ce n’est malheureusement pas toujours le cas. Mais c’est peut-être aussi parce qu’on connaît mal, au fond, ce système nerveux auquel on veut transmettre des connaissances. Comme l’article est inhabituellement long pour ce blogue, je vais le scinder en deux parties, un peu comme je l’avais fait en 2016 pour « Reconsidérer les fondements des sciences cognitives, partie 1 et 2 ». Allons-y donc cette semaine pour les 3 premiers principes :

1) Nous sommes fait de multiples niveaux d’organisation en interaction
2) Tout est dynamique mais à différentes échelles de temps
3) Adopter une perspective évolutive

On complètera la semaine prochaine avec les trois autres :

4) Notre mémoire nous permet de faire des analogies pour mieux agir
5) L’engramme mnésique se situe à plusieurs niveaux
6) Le cerveau et le corps sont si inextricablement liés qu’ils ne font qu’un

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1)   Nous sommes fait de multiples niveaux d’organisation en interaction

J’aurais le goût de dire que c’est la base de tout. En tout cas de toutes les sciences du vivant et des sciences cognitives. Ce n’est pas pour rien que j’ai inclus cette idée dans l’ergonomie même de mon site web le Cerveau à tous les niveaux ! Car avec la boîte de navigation par niveaux d’organisation, on est toujours tenté de se demander ce qui se passe ailleurs. L’idée c’est donc de se rappeler qu’à chaque fois qu’on pose notre regard à un niveau particulier d’observation, il faut toujours garder à l’esprit qu’il se passe au même moment d’innombrables autres phénomènes à tous les autres niveaux d’organisation.

La mémoire implique une structure cérébrale appelée hippocampe, dans laquelle des circuits de neurones particuliers s’activent quand on se rappelle un souvenir, ce qui est rendu possible par des molécules (les neurotransmetteurs) qui se fixent sur d’autres molécules (les récepteurs). Et puis si l’on remonte les niveaux dans l’autre sens, ce qu’on vient de décrire va faire émerger un souvenir ou une idée qui va nous amener à faire tel comportement qui sera bien ou mal considéré par le groupe social auquel l’individu appartient. Tout cela, je le redis, se passe simultanément.

Bien entendu, les frontières de ces niveaux sont floues et dépendent de l’intérêt des observateurs et de la définition qu’on en donne. J’en ai par exemple retenu cinq dans mon site, mais d’autres en ont décliné beaucoup plus (voir la figure ci-dessous par exemple).

George Engel, l’auteur de cette figure, prônait déjà pour la psychiatrie dans un article de 1977 une approche plus bio-psycho-sociale tenant compte de tous les niveaux d’organisation sous et sus-jacent à l’individu. Henri Laborit, en France, disait la même chose depuis la fin des années soixante, s’attirant les foudres ou les risées des spécialistes, seule approche considérée comme sérieuse à l’époque et qui rimait trop souvent malheureusement avec un réductionnisme biologique étroit dont on est revenu depuis.

En fait, les modèles théoriques les plus récents en sciences cognitives (comme celui de Jean-Pierre Changeux (2017, dont est tirée l’image en haut de ce billet) ou le Hierarchically Mechanistic Mind de Badcock, Friston et Ramstead (2019)) placent au centre de leur approche le concept même de niveaux multiples organisés hiérarchiquement, c’est-à-dire ici s’englobant les uns les autres.

Le « conseil pratique » de cette section se résume donc ici à cette citation d’Henri Laborit : « Chaque heure passée par un enfant sur un banc d’école devrait commencer par définir la structure de ce qui va être dit dans les structures d’ensemble. Chaque chose apprise doit se mettre en place dans un cadre plus vaste, par niveaux d’organisation […], aussi bien dans le sens horizontal du présent,  que vertical du passé et de l’avenir. »

 

 2)   Tout est dynamique mais à différentes échelles de temps

La conception générale du cerveau qui prévaut encore dans les manuels scolaires est bien souvent encore celle d’un organe avec des aires du langage ou de la coordination motrice bien délimitées (avec de belles couleurs, et pas seulement dans les manuels du  secondaire !). Pourtant, depuis quelques décennies, les neurosciences sont passées d’une conception du cerveau comme d’un objet plutôt stable fait de composantes manifestant une relation structure-fonction relativement simple à une conception dynamique, plastique où la relation structure-fonction est beaucoup plus complexe.

Déjà, dans son livre Problems of Life (1952), le biologiste Ludwig von Bertalanffy attirait l’attention sur le fait qu’il y a une fausse distinction entre structure et fonction. Elle nous vient des machines fabriquées par les humains où les deux sont aisément discernables. Mais dans le vivant, il s’agit simplement de deux échelles de temps différentes. Ce qu’on appelle « fonction » découle par exemple de processus changeants à l’échelle des secondes (l’activité nerveuse qui nous permet de marcher, parler, manger, etc.). Ou encore la plasticité neuronale à la base de tout apprentissage, avec les changements synaptique qui lui sont associés, sont des phénomènes qui se produisent à l’échelle des minutes, des jours ou des semaines.

Et ce qu’on appelle « structure » découle de processus également changeants mais à l’échelle des milliers d’années (nos membres antérieurs anciennement des nageoires, et devenus des ailes chez d’autres espèces). Autrement dit, la forme des corps des organismes vivants se modifie aussi pour mieux s’adapter, mais sur une échelle de temps de milliers et de millions d’années !

Et l’on aurait même pu ajouter une échelle de temps intermédiaire entre l’apprentissage durant une vie et l’évolution lente de notre morphologie avec ce qu’on appelle maintenant l’épigénétique : des changements dans les taux d’expressions des gènes suite à des perturbations environnementales qui semblent pouvoir se transmettre durant quelques générations, donc à l’échelle de quelques décennies, voire d’un siècle selon les espèces.

Conseil pratique :

Les travaux de Carol Dweck ont démontré qu’expliquer aux jeunes que leur cerveau est plastique (et peut donc développer de nouvelles habiletés avec la pratique et l’effort) a des effets positifs sur leur apprentissage futur : meilleure attitude après des erreurs ou des échecs; motivation plus forte pour atteindre la maîtrise d’une compétence, etc.

En 2007, Dweck et son équipe ont étudié l’évolution des performances scolaires de 373 élèves qui avaient une conception fixiste (un élève est doué ou non) ou évolutive (un élève qui travaille évolue, se transforme et s’améliore) de la nature humaine.

Au début du suivi, les performances en mathématiques des élèves fixistes et évolutifs étaient comparables. Mais lorsque les difficultés d’acquisition des notions sont devenues plus ardues, les évolutifs ont surpassé leurs camarades fixistes.

 

 3)    Adopter une perspective évolutive

« Rien en biologie n’a de sens, si ce n’est à la lumière de l’évolution », écrivait le généticien Theodosius Dobzhansky (1900-1975). Pour essayer de comprendre le cerveau humain actuel, il faut donc adopter une perspective évolutive. C’est malheureusement bien rarement ce qu’on fait. Je pense par exemple à ces superbes monographies qui servent de livre de référence en biologie au collégial. Bien sûr il y a toujours quelques pages qui traitent de l’évolution, mais très vite on nous présente les grands systèmes du corps comme s’ils avaient été conçus de façon optimale par des ingénieurs. Or, pour paraphraser cette fois François Jacob, prix Nobel de physiologie ou médecine (1965): « La sélection naturelle opère à la manière non d’un ingénieur, mais d’un bricoleur; un bricoleur qui ne sait pas encore ce qu’il va produire, mais récupère tout ce qui lui tombe sous la main. » (Le Jeu des possibles, 1981)

L’évolution construit donc toujours à partir de où elle est rendu au fur et à mesure que l’environnement change et que les pressions sélectives se transforment. Par conséquent, il y va y avoir dans le cerveau humain énormément de recyclage d’anciennes structures ayant été sélectionnées pour des environnements d’il y a des millions d’années avec lesquelles nous sommes pris aujourd’hui pour transiger dans un environnement extrêmement différent.

Et c’est justement difficile pour le cerveau humain, adapté à une échelle de temps de quelques décennies (son espérance de vie), d’appréhender des durée de l’ordre du million d’années.

Pour faire sentir ces durées extrêmement longues à vos étudiant.es, je donnerais ce « conseil pratique » : ramener les à une autre échelle de temps plus compréhensible pour nous. On peut par exemple faire équivaloir un millénaire à une seconde. Les premiers vertébrés (des poissons primitifs) seraient alors apparus il y a un peu plus de 5 jours. Les premiers primates il y a près de 21h, notre genre Homo il y a environ 41 minutes 40 secondes, notre espèce Homo sapiens il y a environ 3 minutes et 20 secondes. Et ce qu’on appelle l’Histoire qui débute avec les traces écrites de nos cultures humaines ne durerait que 5-6 secondes… sur nos 5 jours !

Toujours selon cette échelle, les 3 derniers siècles de la révolution industrielle ne représentent que 0,3 secondes. Et l’avènement des réseaux sociaux sur Internet ? Un centième de seconde ! Peut-être les étudiant.s comprendront-ils mieux alors pourquoi leur cerveau, cette vieille machine ayant évolué dans le calme des savanes, se trouve dans un état de distraction constante quand il reçoit un « Like » ou un texto à toutes les dix secondes…

Se déconfiner l’esprit avec deux chaînes Youtube et un podcast!

En attendant un déconfinement physique, j’aimerais cette semaine, comme l’indique le titre de ce billet, vous parler de trois ressources en ligne qui, je pense, valent le détour. Les deux premières découlent de mon travail et je vous laisse juger de leur pertinence. La troisième est une source d’information quasi quotidienne sur la COVID-19, à la fois très pointue et superbement vulgarisée.

« Il me semble que le matériel pédagogique que vous présentez se prêterait bien à une exposition sur Youtube », m’écrivait récemment M. Patrick Burdet. Ce fut le petit coup de pouce qu’il me manquait pour concrétiser une idée qui me trottait dans la tête depuis le début de l’aventure de Notre cerveau à tous les niveaux, ce cours que j’ai commencé à donner l’automne dernier en collaboration avec l’UPop Montréal.

Des 10 séances prévues (5 à l’automne, 5 au printemps), 7 ont pu être données (et filmées en « Facebook Live ») au café Les Oubliettes avant que cette crise sanitaire sans précédent vienne tout arrêter. J’ai alors décidé, à l’instar d’autres profs de l’UPop, d’offrir les 3 dernières séances restantes en ligne, et ce, à partir de ce mercredi avec cette 8e séance intitulée « Cerveau et corps ne font qu’un : origine et  fonction des émotions ».

Ces 3 séances restantes seront données à l’aide de la plateforme Zoom (lien pour mercredi : https://zoom.us/j/756869242) et filmées elles aussi pour venir compléter la série de dix. C’est donc ce grand voyage de la « poussière d’étoile » à la conscience humaine que vous retrouverez en dix vidéos d’une heure à une heure et demie sur la nouvelle chaîne Youtube de Notre cerveau à tous les niveaux. Ceux et celles qui auraient manqué des séances et qui voudraient faire du rattrapage d’ici mercredi auront donc tout le loisir de le faire. Par la suite, les captations vidéos des séances 8 (ce mercredi 22 avril), 9 (20 mai) et 10 (17 juin) seront ajoutées à la chaîne pour compléter la série. Et bien sûr vous pouvez toujours avoir accès aussi aux pdf des Power Points présentés.

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La semaine dernière, j’ai eu une discussion fort intéressante par Skype avec Céline Guerreiro, enseignante et formatrice de l’approche Montessori en éducation. L’objectif de Maria Montessori (1870-1952) était, comme Mme Guerreiro le résume sur la page d’accueil de son site web, « d’offrir à l’enfant un lieu où l’on respecte les lois naturelles de son développement pour l’accompagner au mieux, un endroit qui corresponde à ses besoins profonds, sans aides inutiles. » Or Céline Guerreiro tient depuis quelque temps un podcast et notre échange a donc été enregistré et a donné cet épisode d’une heure accessible directement ici sur Soundcloud.

Comme elle l’écrit pour présenter ce podcast, il paraît que j’ai « partagé, d’une manière scientifique mais très compréhensible, les bases du fonctionnement de notre cerveau. Nous sommes convaincus que les enseignants devraient maîtriser cette base pour mieux transmettre aux enfants et que les enfants devraient également connaitre les bases du fonctionnement de leur cerveau pour mieux apprendre. Nous avons parlé des émotions, de la  mémoire, des métaphores, de la plasticité cérébrale, de l’environnement, des piliers de l’apprentissage, etc. »

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Finalement j’aimerais vous dire un mot sur une autre chaîne Youtube plus directement en lien avec la crise de la COVID-19, celle du Dr Roger Seheult de l’organisme MedCram. Le Dr. Sheult fait le point presqu’à tous les jours dans de brèves vidéos d’une quinzaine de minutes sur l’état de la crise et de la recherche qui lui est reliée. Mais surtout, il explique de façon claire (souvent à l’aide de schémas qu’il dessine au fur et à mesure de l’explication) la biologie complexe qui est derrière le « merveilleux monde » de la virologie et de l’immunologie.

Le Dr. Seheult, spécialiste des maladies pulmonaires et du sommeil, a surtout la vocation de « démystifier » les concepts médicaux auprès de ses étudiants, ce qu’il fait à merveille avec la multitude d’articles qu’il parvient à vulgariser dans ses vidéos. Il porte un intérêt particulier à tout ce qui peut aider à renforcer notre système immunitaire, puisque son bon fonctionnement est un facteur à mon avis trop souvent passé sous silence dans les consignes pour combattre la propagation du virus. Le lavage de main et la distances physique sont bien sûr des pratiques efficaces qu’il faut répéter. Mais il serait bon de rappeler régulièrement aussi que de nombreuses études scientifiques démontrent que l’efficacité de notre système immunitaire peut varier grandement. Il peut être diminué par un stress chronique ou au  contraire « boosté » par des choses aussi simple que l’exercice physique ou, comme le rappelait récemment le Dr. Seheult, qu’une marche en forêt

Alors oui, gardez vos deux mètres de distances avec les autres (et portez un masque s’il le faut), mais n’hésitez surtout pas à sortir pour bouger et prendre des « bain de forêt ». Cela vous aidera grandement le jour où, inévitablement, vous inhalerez quelques SARS-CoV-2.

Pour recréer des échanges bienfaisants au temps de la COVID-19

Il y a deux mois à peine, bien peu de gens, en tout cas au Québec, ne se souciaient de ce coronavirus qui sévissait très loin en Asie. Et puis, il y a un mois jour pour jour, le gouvernement annonçait la fermeture de toutes les écoles du Québec pour freiner la propagation de ce qu’on appelait maintenant la COVID-19. Depuis, tout a été fermé sauf les services essentiels à cause de ces très petits êtres qui bouleversent nos vies. Ce blogue tente depuis de faire sa part pour aider à traverser au mieux ces longues semaines de confinement en attirant par exemple l’attention sur les défis qu’elles posent pour notre santé mentale et en mettant des ressources en ligne sur le cerveau. C’est de deux initiatives en ce sens dont j’aimerais vous parler aujourd’hui : la reprise en ligne du cours Notre cerveau à tous les niveaux et l’essai d’un « courrier des lecteurs » avec ce blogue !

Comme l’indique le site web de l’UPop Montréal, les 3 séances restantes du cours Notre cerveau à tous les niveaux seront données en ligne les mercredis 22 avril, 20 mai et 17 juin (avec possibilité de revenir au café si jamais les mesures de confinement commençaient à être levées…). La prochaine séance, la 8e sur 10, s’intitule « Cerveau et corps ne font qu’un : origine et  fonction des émotions ». Elle sera donc donnée le mercredi 22 avril à19h à l’aide de la plateforme Zoom. Pour ceux et celle qui connaissent déjà cet outil, le lien pour cette séance est le https://zoom.us/j/756869242. Pour les autres, l’événement Facebook de cette séance fourni une marche à suivre pas très compliquée pour accéder à la séance avec Zoom. Nous allons rendre muet le micro de tous ceux et celles qui assisteront au cours, histoire d’éviter les bruits parasites, mais vous pourrez cependant utiliser le bouton « Chat » pour poser vos questions par écrit à tout moment durant la présentation.

En préparant celle-ci au cours des dernières semaines, j’ai modifié passablement le plan qui avait été affiché originellement sur le site de l’UPop Montréal. Je vous propose plutôt une séance centrée sur les émotions où l’on découvrira d’abord la nécessité d’attribuer une valeur positive, négative ou neutre aux choses qui nous entourent. On verra ensuite que cette attribution se fait en fonction du corps particulier qu’on a à maintenir en vie. L’origine de ce qu’on appelle les émotions découlera de ce processus essentiel à notre survie.

En toile de fond, cette séance servira aussi à montrer à quel point cerveau et corps sont si inextricablement liés qu’on devrait toujours parler du « cerveau-corps » comme d’un tout. Il est par exemple très difficile de distinguer cognition et émotion, parce que la première s’enracine dans la seconde, qui elle-même s’enracine dans le corps tout entier. On sait maintenant que tous les grands systèmes du corps humain (nerveux, endocrinien, immunitaire, etc.) communiquent entre eux. Cela veut dire que nos simulations mentales peuvent avoir un effet direct bien concret sur notre corps et notre santé. Nous le constaterons avec l’exemple positif de l’effet placebo et négatif du stress.

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C’est en pensant à de potentielles ressources en ligne sur le cerveau que m’est revenu un billet que j’avais écrit il y a trois ans sur des BD qui parlent de science. J’y présentais entre autre le formidable travail de la bédéiste Marion Montaigne et de sa bande dessinée « humoristico-scientifique » qu’elle publie en ligne depuis 2008 sous le titre « Tu mourras moins bête » (avec le délicieux sous-titre « mais tu mourras quand même ! »). En parcourant le Net, j’apprends que la série a aussi été publiée sous forme d’albums BD et qu’elle est aussi adaptée depuis 2016 en une série animée diffusée sur la chaîne Arte (les plus récents épisodes ne semblent pas accessibles au Québec, mais les plus anciens oui). Voici par exemple l’une de ces petits dessins animés de 3 minutes sur l’immunologie, question de se rappeler qu’on est quand même naturellement fort bien protégé contre les microbes en tout genre.

Le même thème avait été traité en BD en 2009, de même que celui des virus en général en 2011 (d’où est tirée l’image en haut de ce billet).

Or chaque épisode de la série commence avec une question adressée sur une carte postale virtuelle au Professeur Moustache, l’irrévérencieux alter ego de l’auteure. Et c’est à partir de cette question que Marion Montaigne va se documenter (voir sa toujours riche bibliographie commentée au bas de chaque publication) et construire l’exposé du Professeur Moustache.

Je n’ai pas la verve incisive et provocatrice de Montaigne, mais je me suis dit qu’il serait peut-être intéressant de tenter l’essai d’un « courrier des lecteurs » avec ce blogue. Mes présentations et autres Écoles des profs m’ont en effet permis de constater que les gens ont souvent des questions apparemment simples ou naïves, mais qui sont la plupart du temps les plus difficiles à répondre ! Ce qui nous semble évident, surtout en ce qui concerne le cerveau ou la pensée en général, cache souvent des couches et des couches de complexité. Et trouver un trajet pédagogique pour évoquer cette complexité sans couper les coins trop rond est souvent un véritable défi !

Ne reculant devant rien(!), je vous propose donc à partir de maintenant de ne pas hésiter à m’envoyer des questions qui vous turlupinent depuis un bout par rapport à n’importe quel processus cérébral ou phénomène psychologique. Je reçois sporadiquement ce genre de question par le courriel du site et cette voie demeure une bonne façon de me contacter. Je pigerai au besoin dans ces anciennes questions pour rédiger à l’occasion des billets « courrier des lecteurs » sur ce blogue, mais n’hésitez pas à m’en envoyer de nouvelles dans les prochaines semaines. Cela pourra être une façon pour vous comme pour moi de recréer ces échanges sociaux bienfaisants qui se font rares par les temps qui courent.

La santé mentale au temps du confinement

Avec les semaines de confinement qui s’accumulent et celles encore devant nous, une question vient de plus en plus à l’esprit : comment ne pas devenir fou ? J’exagère peut-être un peu, mais le fait est qu’au-delà des dangers évidents reliés à la COVID-19, les « dommages collatéraux » liés à la réduction soudaine et importante de notre vie sociale doivent être aussi considérés. Voici donc quelques pistes pour aider à préserver une bonne santé mentale malgré tout.

D’abord au niveau de la stimulation intellectuelle. Comme l’indique le site web de l’UPop Montréal :

« Le collectif de l’UPop Montréal a fait le point à propos des cours suspendus en raison de la COVID-19. Nous avons décidé de ne pas appliquer une politique unique à tous les cours, mais d’y aller au cas par cas en fonction de différents facteurs. Certaines séances seront ainsi données en ligne dans les prochaines semaines, alors qu’autres seront reportées à la session d’automne. »

En ce qui concerne le cours que j’offrais cette session, « Notre cerveau à tous les niveaux » , je vous confirme que :

« Les 3 séances restantes seront données en ligne les mercredis 22 avril, 20 mai et 17 juin, donc à un mois d’intervalle (avec possibilité de revenir au café si jamais les mesures de confinement commençaient à être levées…). Surveillez notre site web et notre page Facebook où seront données sous peu les consignes d’utilisation de la plateforme Zoom, utilisée pour donner les séances. »

J’y reviendrai donc ici la semaine prochaine avec tous les détails techniques pour tenter cette expérience à distance avec vous.

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Et puis au niveau de la privation de vie sociale, et du sentiment d’inaction qui vient avec.

« Ce que nous vivons est assez particulier. Un confinement général dont on n’a pas d’exemple, sauf en temps de guerre peut-être, en certains moments des guerres du moins. Or ce n’est pas une guerre. Ce n’est même pas un confinement du type de ceux que la guerre rend nécessaire. Il s’agit plutôt d’un exercice de patience et d’endurance livré au nom d’un ennemi invisible, imperceptible. […] Il faut donc se résoudre à être là où nous sommes, plantés comme des piquets au milieu du jardin de notre quotidien. Mais comment vivre ainsi retranché, dans un tel tourment diffus et lancinant? Comment continuer d’exister tout en craignant les contacts humains, alors que même en temps de guerre, bien au contraire, il convient de compter sur des rapports chaleureux pour espérer survivre? Autrement dit, comment vivre seuls, mais tous ensemble, dans une attente sans échéance? La vie est d’ordinaire attachée à l’action. Elle est désormais liée à l’immobilité. »

Ces pensées du journaliste Jean-Francois Nadeau du journal Le Devoir, glanées sur les médias sociaux la semaine dernière, saisissent bien un danger du confinement dont on parle relativement peu en cette période de crise, celui de l’inhibition de l’action. Cette expression, que qu’utilisait Henri Laborit pour parler de « stress chronique » (et que je préfère parce que plus explicite sur ce qui se passe concrètement), désigne cet état d’attente en tension où l’on a l’impression que l’on ne peut plus rien faire devant un danger : ni fuir, ni lutter.

Or dans nos vies d’humains, ces menaces sont devenues souvent symboliques mais leurs effets sur le corps n’en sont pas moins réels. Elles déclenchent les mêmes réponses physiologiques que devant une menace physique concrète comme une bête sauvage (ce qui est arrivé durant plus de 99% de l’évolution de notre espèce) : augmentation cardio-respiratoire, réallocation des ressources sanguines aux muscles au détriment des viscères et du système immunitaire, etc. Les ressources sanguines dans le corps étant limitées, cette réallocation vers la puissance musculaire pour la fuite ou la lutte est essentielle même si elle se fait au détriment d’autres systèmes car comme on risque de se faire bouffer dans les prochaines secondes, on se fout un peu de notre système digestif ou immunitaire dans l’immédiat.

Le problème, c’est que ces remaniements vasculaires et hormonaux qui furent essentiel à notre survie, toujours présent en nous aujourd’hui, ne sont pas faits pour durer de manière chronique des jours et des jours. Par exemple lorsqu’on est confiné et anxieux devant une menace bien réelle mais invisible et diffuse comme un virus.

Il faut alors trouver un moyen de donner l’impression à notre corps qu’on agit pour faire baisser ce stress hyper néfaste pour le système immunitaire (les études là-dessus ne se comptent plus). Donc « fuir » dans l’imaginaire de toute activité qui nous passionne, ou « combattre » l’inertie en bougeant, en allant faire les courses, du vélo ou jogger (et en demeurant à 2 mètres des autres bien sûr en faisant ces activités). Et pourquoi pas ne pas faire un léger détour pour cogner chez un.e ami.e, se reculer sur le trottoir à au moins 2 mètres, et avoir une petite jase réconfortante et enrichissante avec elle ou lui en toute sécurité sous le soleil printanier ? Ça aussi c’est faire preuve d’imagination pour déjouer l’inhibition de l’action…

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Et je ne suis pas le seul à attirer l’attention sur l’aspect santé mentale relié à la crise actuelle. Comme l’écrivait dans son infolettre de la semaine dernière Sébastien Bohler, le rédacteur en chef de la revue Cerveau & Psycho :

« cette période sans précédent va affecter nos émotions, nos pensées, notre santé mentale, en mettant à rude épreuve nos capacités de résilience et nos liens sociaux. C’est une épreuve humaine, et psychologique. […] Pourquoi nous pouvons devenir irritables. Pourquoi nous angoissons sur l’avenir. Ce qui change dans nos désirs, nos peurs. Ce qui peut nous emmener vers l’anxiété, parfois la dépression. Ce qui peut aussi nous rapprocher les uns des autres. Le confinement n’est pas vécu de la même manière quand on comprend ses effets sur nous, ainsi que les façons de s’en sortir. Savoir, connaître, comprendre, échanger, est ce qui nous donnera une force supplémentaire pour faire face. »

Et pour ce faire, le site web du magazine donne accès à plusieurs articles fort intéressants, notamment :

Quelles sont les conséquences psychologiques du confinement ?

S’évader malgré le confinement

Confinement : comment surmonter la solitude ?

De ce dernier, je retiens cet extrait qui montre bien les liens intimes entre système nerveux et immunitaire :

« les conséquences de l’isolement social et de la solitude sur l’organisme sont connues depuis longtemps (et on a même découvert des gènes de la solitude). Ainsi, on sait que les individus sans attaches sont davantage susceptibles d’attraper un rhume, de souffrir de dépression, de développer des troubles cardiaques, d’avoir des fonctions cognitives diminuées… En un mot, les dommages à long terme causés par la solitude sont similaires à ceux du tabagisme ou de l’obésité !

Pour terminer sur une note plus québécoise, je vous laisse avec les mots du poète David Goudreault qui lui aussi nous invite à déjouer les méfaits de l’isolement social.

Fermeture des ateliers de vélo : Legault devrait se raviser pour notre santé immunitaire

[ MISE À JOUR, 01/04/2020 : Le gouvernement Legault a fait volte-face et ajoute aujourd'hui les ateliers de réparation de vélo aux services essentiels au Québec durant la pandémie de COVID-19 ! Et comme le montre ce communiqué officiel, ce n'est pas un poisson d'avril... ]

Deux sujets en lien avec la pandémie cette semaine (quoi d’autre !). Le premier est une bonne nouvelle concernant les cours de l’UPop Montréal présentement suspendus, dont «Notre cerveau à tous les niveaux» que j’ai le plaisir d’offrir. Tout n’est pas encore officialisé, mais suite à une rencontre du collectif qui coordonne les activités de l’UPop, plusieurs cours seront soit reportés à la session d’automne, soit disponibles en lignes prochainement. Et je peux déjà vous confirmer que ce sera le cas de mon cours que je donnerai d’ici quelques semaines de manière virtuelle à l’aide de la plateforme Zoom. Donc restez à l’écoute et je vous confirme la date de la prochaine séance (la 8e sur 10) ici et sur le site de l’UPop dès qu’elle sera déterminée.

Le second sujet est une pas mal moins bonne nouvelle, du moins en l’état actuel des choses. J’apprenais en effet ce matin dans le journal Le Devoir, sous la plume de la journaliste Annabelle Caillou, que :

« Le vélo a la cote, ces temps-ci, auprès des Québécois inquiets à l’idée d’attraper la COVID-19 en prenant le taxi ou les transports collectifs. Le gouvernement Legault n’a pourtant pas jugé bon de considérer les ateliers de réparation de vélos comme un service essentiel, ce qui pourrait mettre des bâtons dans les roues des cyclistes. »

Les ateliers de réparation de vélos sont donc actuellement fermés au Québec alors que les garages pour les voitures, eux, peuvent être ouverts. Il y a là un deux poids deux mesures qui m’a fait sursauter, et pour plusieurs raisons, dont une très troublante, de nature immunologique, que je garde pour la fin.

Cette décision apparaît d’abord bien mauvaise, comme plusieurs l’ont souligné, dans une grande ville comme Montréal où de nombreuses personnes n’ont pas de voiture et font du vélo, justement à partir de ce temps-ci de l’année, leur moyen de transport principal.

Comme le disait aussi Suzanne Lareau, directrice générale de Vélo Québec :

« M. Legault nous dit de garder nos distances, de faire de l’activité physique et de prendre l’air. En vélo, on peut garder facilement une distance physique, ça permet de rester actif et de se déplacer tout en s’aérant l’esprit. Tout ce qu’on demande. Et puisque les rues se sont vidées de leurs voitures, il n’a jamais été aussi sécuritaire de rouler à vélo dans Montréal ».

Considérant tout cela, comment le gouvernement peut-il priver ainsi la population d’un soutien technique qui permettrait à plusieurs de rendre leur vélo fonctionnel pour se déplacer avec un risque de contamination à peu près nul ? Dans un encadré associé au même article, on apprenait en plus, comble d’ironie, que les vélos BIXI en libre-service seront disponibles à partir du 15 avril et qu’ils se retrouvent, eux, dans la liste des services essentiels du gouvernement ! Et ce, même si, de l’avis même de l’avis même de l’organisme, il faudra mettre en place des procédures de désinfection spéciales entre les utilisations puisqu’il s’agit de vélos partagés par plusieurs personnes dans une même journée. Un problème qui bien sûr ne se pose pas quand on a son propre vélo… mais qu’on peut le faire réparer pour qu’il roule !

Un article intitulé Contre le coronavirus, les Allemands pédalent, de l’excellent média indépendant Reporterre, nous apprenait aussi la semaine dernière que :

« depuis le début de la crise, les autorités allemandes encouragent la pratique… du vélo. Le ministre fédéral de la Santé, Jens Spahn, appelle les Allemands « à marcher ou prendre le vélo plutôt que les transports en commun » ».

Le porte-parole de la fédération des pneumologues d’Allemagne, Michael Barczok, affirme en effet que :

« le vélo a tout bon car il permet de se protéger et de protéger les autres : il maintient à distance et évite d’être contaminé en touchant des surfaces sur lesquelles le coronavirus pourrait survivre plusieurs jours comme les barres du bus ou du métro. [De plus, le vélo] permet au système respiratoire d’être bien ventilé et mieux alimenté en sang ».

Même dans l’Ontario de Doug Ford, les boutiques de réparation de vélos sont considérées comme un service essentiel ! Comment alors interpréter cette décision du gouvernement Legault ? C’est certain qu’on peut ici se rappeler que c’est ce même gouvernement qui fait la promotion d’un tunnel autoroutier, le fameux « 3e lien », entre la ville de Québec et sa banlieue sud. Un gaspillage pharaonesque qui va à l’encontre de tout ce que les experts nous expliquent en termes de mobilité durable et d’émissions de gaz à effet de serre.

Mais ce gouvernement semblait pourtant faire preuve d’une approche plutôt raisonnée dans sa gestion de crise jusqu’ici, s’en remettant curieusement dans ce dossier-ci à l’avis des experts en santé publique. Ceux-ci semblent donc avoir une influence considérable présentement sur le gouvernement du Québec. Ce sera donc à eux que je m’adresse en terminant cet article. Et dans un langage qu’ils connaissent bien, celui de la science et de la médecine.

Car il y a une autre raison, plus grave encore, d’empêcher des gens de faire du vélo, et c’est réduire l’efficacité de leur système immunitaire ! Et franchement, je m’explique très mal que les instances de la santé publique aient laissé passer ça. Je veux bien croire qu’une forte proportion de l’électorat de la CAQ se déplace en voiture et que Legault n’a peut-être pas eu le « réflexe » de penser aux bienfaits du vélo pour la santé, mais les autorités de la santé publique ne peuvent pas ignorer le lien entre santé immunitaire et exercice modéré quotidien (ce que procure la pratique du vélo utilitaire pour faire les courses, par exemple).

En effet, cela fait des décennies que des études sont publiées sur les effets bénéfiques de l’exercice sur la santé en général et celle du système immunitaire en particulier. Par exemple cet article, publiée en mai dernier dans le Journal of Sport and Health Science, et intitulée The compelling link between physical activity and the body’s defense system. Il passe en revue plus d’un siècle d’études démontrant les effets bénéfiques de l’activité physique sur le système immunitaire (un sujet également souvent abordé dans ce blogue, dont ici sur les effets bénéfiques directs de la pratique du vélo sur le système immunitaire).

Et toutes pointent dans la même direction : faire un exercice modéré et régulier favorise nos défenses immunitaires, certaines ajoutant que cela pourrait même nous protéger des infections des voies respiratoires supérieures, ce qui n’est pas inintéressant dans le cas de la COVID-19. Comme d’ailleurs le fait que l’exercice régulier en général améliore également la régulation des fonctions immunitaires chez les personnes âgées, retardant ainsi le moment où elles deviennent plus à risque de contracter la COVID-19.

Une autre, publiée en 2012, précisait même que l’exercice régulier, comme la pratique quotidienne du vélo, augmentait chez les personnes âgées leur réponse aux vaccins, en plus d’augmenter l’efficacité de deux sortes de cellules immunitaire (les « cellules T » et les « cellules tueuses »). Une étude publiée en 2005 avait même démontrée que l’exercice modéré chez la souris diminuait de façon significative leur mortalité suite à l’inoculation du virus de l’influenza.

Je suis certain que les experts en santé publique qui conseillent actuellement le gouvernement du Québec comprennent très bien la portée de ces études et l’importance de faire actuellement la promotion active de l’utilisation du vélo comme moyen de transport, comme d’autres experts l’ont rappelé récemment dans le New-York Times. Peut-on leur demander alors de rectifier le tir et d’inclure dans les services essentiels ouverts ce chaînon essentiel de l’utilisation utilitaire du vélo que sont les ateliers de réparation ?

Je ne demande pas souvent explicitement de diffuser les billets de ce blogue mais cette fois-ci, comme il s’agit d’un enjeu important de santé publique relié à une pandémie mondiale, si vous avez des contacts avec des gens en santé publique, merci de leur faire suivre ce lien.

Merci aussi de garder non seulement une distance physique entre vous, mais un esprit critique et une solidarité sociale à travers tout ça !

Des ressources en ligne sur le cerveau en ces temps de confinement

Le gouvernement du Québec a annoncé hier qu’il prolongeait la période de fermeture des écoles et des services de garde de la province jusqu’au 1er mai afin de continuer à freiner la propagation de ces très petits êtres qui bouleversent actuellement nos vies. À partir du 30 mars, le ministère de l’Éducation annonçait dans la foulée qu’il mettra en ligne un site qui proposera des activités pour les jeunes selon leur âge. Cela m’a donné l’idée de faire la même chose dès maintenant avec différents contenus en ligne qui peuvent être considérés comme des ressources pédagogiques sur une matière qui fait cruellement défaut à l’école : l’étude de notre propre cerveau !

À peine évoqué au primaire, vaguement présenté au secondaire, réduit à un grand système comme les nombreux autres à « couvrir » dans les cours de biologie du collégial, notre système nerveux est pourtant l’outil qui nous permet de faire tout le reste, du français aux mathématiques, en passant par l’art plastique et l’éducation physique ! Mais on n’a pas encore cru bon d’expliquer aux enfants ce qu’est une émotion, comment ils raisonnent, pourquoi ils ont mal, ils aiment où sont anxieux. On ne leur raconte pas commet, de la « poussière d’étoile » à la vie, des bizarreries incroyables ont fait qu’ils sont ici aujourd’hui. Il y a là pourtant matière à stimuler leur soif de se connaître eux-mêmes. Alors tant mieux s’il n’y a pas d’examens du ministère cette année avec son lot de stress et l’obsession des notes qui vient avec. Prenez plutôt un peu de tout ce temps libre avec vos jeunes pour lire ou écouter quelques-unes des ressources que je vous propose aujourd’hui. Comme l’écrivait également hier le philosophe Jacques Quintin (qui s’adonne à être aussi mon cousin!) :

« Profitons de cet événement pour apprendre un peu plus sur le genre humain, comment notre intelligence peut nous rendre bêtes lorsque nous manquons de pensée. »

Commençons avec Neuroscience for Kids. Souvenez-vous, je vous en avais parlé à l’occasion du dixième anniversaire du Cerveau à tous les niveaux. Ce site web avait été l’un des premiers à me convaincre que l’on pouvait parler aux jeunes de la fascinante complexité du cerveau humain sans la réduire à quelques idées reçues. Et c’est encore une référence, plus de 20 ans après ! Ah oui, c’est vrai, c’est en anglais. Mais l’anglais n’est-elle pas une matière scolaire qu’il faut continuer à pratiquer durant ce congé forcé ? ;-)

Les « visites guidées » du Cerveau à tous les niveaux sont un autre outil qui date du tout début de ce site. J’en avais aussi reparlé en mai dernier dans ce blogue en rappelant qu’en cliquant simplement sur le bouton « Visites guidées » du menu de gauche de la page d’accueil du site, vous avez accès aux huit visites introduites par les questions suivantes :

1. Comment je peux dire autant de conneries quand je suis saoul?
2. Pourquoi je me rends malade au lieu d’étrangler mon patron?
3. Pourquoi je peux me rappeler exactement ce que je faisais le matin du 11 septembre 2001 (ou bien le jour de l’assassinat de JFK)?
4. Qu’est-ce qui relie le Big Bang à un bon coup aux échecs?
5. Pourquoi, après tant d’argent dépensé en thérapie, suis-je encore angoissé devant la soupe que mes parents me forçaient à manger quand j’étais petit?
6. Pourquoi le seul fait de prendre un verre d’eau avec sa main est un acte prodigieux?
7. Pourquoi être victime d’illusions d’optique démontre la puissance de notre système visuel?
8. Pourquoi nos perceptions conscientes ne sont que la pointe d’un iceberg qui émerge d’une mer de processus inconscients?

En cliquant sur l’une de ces questions un tantinet provocatrices, vous arriverez sur une page du site qui commence à y répondre. Mais pour la suite de la réponse, il vous faudra simplement cliquer dans le lien de l’animation qui surgit en haut de chaque page. Et à la fin de votre parcours, si vous avez lu chacune des pages, vous aurez une bien meilleure idée du phénomène abordé.

Plus près de nous encore, il y a toute la série du cours Notre cerveau à tous les niveaux que vous connaissez sans doute si vous avez fréquenté ce blogue durant les dernier mois. Entrepris en septembre 2019 avec la collaboration de l’UPop Montréal, ce sont ces dix séances qui ont été interrompues après la septième il y a une semaine quand les mesures de distanciation sociale ont été mises en place pour freiner la propagation de la COVID-19. Mais comme les présentations des sept premières ont été filmées en Facebook Live et leur présentation Power Point rendue accessible en pdf, il est possible de faire du rattrapage si vous en avez manqué en allant ici pour la session d’automne et là pour les deux séances données à date à la session d’hiver. Ou même, pourquoi pas, de vous faire une soirée de « binge-watching » de la série au complet ;-)

Les pdf de plus d’une trentaine de présentations Power Point différentes faites dans les écoles sont aussi accessibles dans la section « Présentations » du menu de gauche de la page d’accueil du Cerveau à tous les niveaux. Vous suivez d’un peu trop près les développements quotidiens de la pandémie et une certaine anxiété vous gagne ? Vous serez peut-être intéressé.es par la présentation « Connaître notre cerveau pour mieux contrôler le stress et l’anxiété ». Ou alors ce confinement forcé vous permet de vous rapprocher de vos enfants en leur faisant un peu l’école à la maison ? Vous pourriez être curieux ou curieuse d’« Apprendre comment fonctionne notre cerveau pour mieux… apprendre ! ». La lecture, on le sait, permet aussi d’apprendre par soi-même. Mais cette activité apparemment simple parce que complètement automatisée fait appel à des mécanismes cérébraux complexes qui sont présentés dans la présentation « Les neurones de la lecture ». Enfin, malgré la crise sanitaire que l’on traverse, j’ose espérer que le bonheur et l’amour sont encore présents dans votre vie. Et que, peut-être, vous auriez le goût d’en savoir plus sur « La neurobiologie du bonheur » et « de l’amour » !

Et quand nous auront maîtrisé ce virus, j’espère bien vous revoir en personne lors des différents cours et formation que j’offre et qui sont aussi toutes archivées en pdf ici. Je pense particulièrement à mes « École de profs » de cégep dont mon compte en banque aura bien besoin quand ces établissements seront rouverts…

Ces très petits êtres qui bouleversent nos vies

Comme l’annonçait l’UPop Montréal hier sur son site web :

« En raison de la pandémie de COVID-19 et des mesures de prévention qu’elle impose, toutes les activités de l’UPop sont suspendues pour une période indéterminée. Nous allons tenter de reporter le plus de séances possibles à des dates ultérieures, selon la disponibilité des professeurs et des salles. Les dates de ces reports vous seront transmises par nos différents canaux de communication dès qu’elles seront connues. »

La séance du cours «Notre cerveau à tous les niveaux» annoncée dans mon dernier billet pour ce mercredi le 18 mars au café Les Oubliettes est donc reportée à une date ultérieure qui vous sera transmise ici et sur le site de l’UPop dès qu’il sera possible de le faire. En attendant, si vous avez manqué l’une des sept séances déjà, vous pouvez faire du rattrapage « dans le confort sécuritaire de votre foyer » en écoutant les vidéos Facebook Live qui avaient été enregistrés lors de ces séances et qui sont disponibles ici pour la session d’automne et là pour les deux séances données à date à la session d’hiver.

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Je ne suis pas microbiologiste, et encore moins virologue, mais j’ai inévitablement vu passer durant la dernière semaine des bons articles de vulgarisation sur la question et j’aimerais les partager avec vous.

Il y a d’abord cet article de Boucar Diouf qui, informé par le virologue canadien Curtis Suttle.de l’Université de Colombie-Britannique, nous rappelle l’infini petitesse des virus et leur nombre astronomique :

« Si chaque virus contenu dans un corps humain était agrandi pour atteindre la taille d’une tête d’épingle, un adulte moyen mesurerait 150 kilomètres de hauteur. Et si on mettait bout à bout l’ensemble des virus qui se trouvent dans la biosphère, le chapelet s’étendrait sur une distance de 100 millions d’années-lumière, soit 1000 fois la largeur estimée de la Voie lactée. […] Comme les virus biosphériques sont aussi aéroportés, planent au-dessus de nous et retombent, il se dépose quotidiennement environ 800 millions de virus sur chaque mètre carré de surface terrestre. Autrement dit, nous habitons une planète sur laquelle il pleut constamment des virus. »

Plus loin, il évoque la caractéristique de base des virus qui cause des maux de tête depuis toujours aux biologistes :

« Le virus véritable est une entité biologique que certains scientifiques ont de la difficulté à considérer comme un être vivant stricto sensu, parce qu’incapable de se reproduire par ses propres moyens. Aussi, pendant qu’une bactérie a tout l’outillage interne nécessaire pour sa reproduction, le virus qui veut se multiplier a besoin de pirater la machinerie d’une autre cellule. »

Sur la difficile question de trancher si les virus sont des organismes vivants ou pas, je vous signale à mon tour ce qu’en pense un des spécialistes qui travaillent sur les origines de la vie, le philosophe Christophe Malaterre. J’avais exposé l’approche de « signature du vivant » qu’il avait mentionnée dans une de ses conférences à laquelle j’avais assisté. Celle-ci permet d’attribuer aux virus, prions, ribosymes et compagnie un certain « degré de vie » en fonction de différents critères qu’on attribue généralement au vivant. Les représentations graphiques que je reproduisais dans cette conférence des pages 77 à 80 permettent de saisir en un coup d’œil cette approche éclairante permettant de sortir de la dichotomie restrictive du vivant ou du non vivant.

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Et puis il y a cet article de fond de Thomas Pueyo qui a été vu plus de 28 millions de fois depuis une semaine. Intitulé Coronavirus: Why You Must Act Now, il s’adresse directement aux politiciens et autres dirigeants pour les inciter à agir, et vite. Je vous colle simplement le « take home message » que Pueyo annonce dès le début de ce texte fouillé et convaincant :

“When you’re done reading the article, this is what you’ll take away:

The coronavirus is coming to you.
It’s coming at an exponential speed: gradually, and then suddenly.
It’s a matter of days. Maybe a week or two.
When it does, your healthcare system will be overwhelmed.
Your fellow citizens will be treated in the hallways.
Exhausted healthcare workers will break down. Some will die.
They will have to decide which patient gets the oxygen and which one dies.
The only way to prevent this is social distancing today. Not tomorrow. Today.
That means keeping as many people home as possible, starting now.

As a politician, community leader or business leader, you have the power and the responsibility to prevent this.”

Sachant cela, force est d’admettre par exemple que le premier ministre du Québec, François Legault, qui a réagi promptement face à cette crise, n’a fait que son travail basé sur les données scientifiques disponibles. On peut aussi regretter qu’il ne démontre pas autant de ce « génie politique » que certain.es lui ont attribué devant les défis de la crise environnementale en continuant d’appuyer des projets comme le tunnel sous-marin du 3e lien à Québec ou le projet de liquéfaction du gaz naturel GNL au Saguenay. Quant à la lenteur du gouvernement fédéral de Justin Trudeau dans ce dossier, elle n’augure rien de bon pour la suite des choses au pays. Mais c’est sans doute peu dire de ce qui attend nos voisins du sud entre les mains de Donald Trump…

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Comme je suis un éternel optimiste, je ne voudrais quand même pas vous laisser sur cette dernière image par trop funeste. En plus, je me suis dit que la moindre des choses serait quand même de laisser un peu la parole à celui dont tout le monde parle depuis des semaines : le coronavirus lui-même ! Ça tombe bien parce que le collectif du journal Le lundi matin publie aujourd’hui même ce « Monologue du virus » ! Et que nous dit-il en substance ? Qui il « venu mettre à l’arrêt la machine dont vous ne trouviez pas le frein d’urgence. » Autrement dit, c’est une charge bien lucide contre le système productiviste mondial où l’on assène constamment aux populations des mesures d’austérités qui affaiblissent les acquis sociaux, notamment dans le système de santé qui devra faire face avec des moyens souvent plus que limités à la crise sanitaire annoncée. Pour le dire dans les mots du virus :

« Mais surtout, cessez de dire que c’est moi qui vous tue. Vous ne mourez pas de mon action sur vos tissus, mais de l’absence de soin de vos semblables. Si vous n’aviez pas été aussi rapaces entre vous que vous l’avez été avec tout ce qui vit sur cette planète, vous auriez encore assez de lits, d’infirmières et de respirateurs pour survivre aux dégâts que je pratique dans vos poumons. Si vous ne stockiez vos vieux dans des mouroirs et vos valides dans des clapiers de béton armé, vous n’en seriez pas là. Si vous n’aviez pas changé toute l’étendue hier encore luxuriante, chaotique, infiniment peuplée du monde ou plutôt des mondes en un vaste désert pour la monoculture du Même et du Plus, je n’aurais pu m’élancer à la conquête planétaire de vos gorges. »

En terminant, je vous signale que cet excellent journal et site web, qui cherche « à produire […]  de l’intelligence collective, une perception partagée du monde qui nous entoure », est en campagne de financement

Voir un comportement comme une boucle de contrôle, mais à l’extérieur de l’organisme

C’est mercredi le 18 mars prochain qu’aura lieu la prochaine séance du cours «Notre cerveau à tous les niveaux» donnée en collaboration avec l’UPop Montréal au café Les Oubliettes. Après la septième séance du 4 mars dernier qui nous avait permis de comprendre que notre cerveau projette constamment ses meilleures hypothèses pour percevoir du sens dans le chaos du monde, on va maintenant ajouter une grosse pièce du puzzle dont on n’a pas trop parlé jusqu’ici : le reste du corps !

Car notre cerveau n’a pas évolué dans le vide, mais toujours dans un corps qui lui-même est toujours situé dans un environnement. En fait, il existe tellement de voies de communication entre le cerveau et le corps qu’on devrait toujours parler du « cerveau-corps » comme d’un tout. Par conséquent, les simulations mentales que notre cerveau génère constamment affectent le reste du corps par toutes sortes de « processus descendants » bien concrets. L’effet néfaste du stress chronique et celui positif de l’effet placebo sont deux exemples de ces phénomènes qui seront brièvement présentés durant cette séance ayant pour titre « Cerveau et corps ne font qu’un et sont constamment affectés par l’environnement ».

Ce que je voudrais cependant faire aujourd’hui dans ce premier billet présentant cette séance, c’est enchaîner quelques éléments déjà exposés sur ce blogue ou ailleurs qui rappellent quelques jalons de l’histoire des sciences cognitives ayant conduit à cette conception unifiée du « cerveau-corps ». Il faut d’abord rappeler que l’on partait de loin. Comme je l’expliquais dans mon billet de blogue du 27 août dernier intitulé « La cognition incarnée enfin devenue « mainstream » » :

« Héritée de toute une tradition philosophique dont René Descartes est la figure emblématique, cette dichotomie [du corps et de l’esprit] a infiltré, si l’on peut dire, le développement même des sciences cognitives naissantes à partir des années 1950 et 1960. Et jusque dans les années 1970 et 1980 où des philosophes comme Jerry Fodor ou Zenon Pylyshyn ont clamé que le corps n’avait rien à voir avec la pensée qui s’apparentait plutôt à un logiciel d’ordinateur. Le mot cognition avait bien remplacé le mot esprit, mais il restait toujours pris en sandwich entre les inputs sensoriels et les outputs moteurs dont l’enracinement dans un organisme biologique n’était pas pris en compte.

Il aura fallu attendre le début des années 1990 pour que le vent commence à tourner, notamment avec la publication de livre de Francisco Varela, Eleanor Rosch et Evan Thompson « The Embodied Mind » (traduit en français par « L’inscription corporelle de l’esprit ». Ce livre posait les prémisses d’une véritable révolution scientifique en proposant que la cognition est inextricablement liée au corps de l’organisme, résultat non seulement de son histoire de vie personnelle mais également de la longue histoire évolutive de son espèce. »

Les théories de la cognition incarnée et située vont ainsi remettre en question l’idée que toute la cognition se fait exclusivement dans le cerveau en manipulant des représentations symboliques et que le corps ne sert qu’à percevoir les inputs et exécuter les réponses motrices. Cette séparation entre le cerveau et le corps amène plusieurs problèmes dont celui concernant la provenance (ou l’ancrage) de la signification. J’abordais cette question dans mon billet du 9 juin 2016 intitulé « Reconsidérer les fondements des sciences cognitives » :

« Pour le dire comme John Searle et sa fameuse expérience de pensée de la chambre chinoise, si quelqu’un dans une chambre fait correspondre, en suivant des règles, des questions en chinois qu’il ne comprend pas à des réponses aussi en chinois qu’il ne comprend pas davantage, est-ce que ce type comprend ce qu’il répond à des chinois qui par ailleurs semblent totalement satisfaits des réponses ?

Autrement dit, puisque c’est ce que voulait questionner Searle, est-ce qu’un ordinateur (qui est la métaphore couramment acceptée ici) comprend le chinois ? Ou le français ? En tout cas les logiciels de traduction automatique qui qui n’utilisent que cette approche n’en font pas la preuve éclatante… Sauf que nous, on a bien accès au sens. […] Pour éviter ces écueils, plusieurs comme Cisek pensent que l’on doit réfléchir davantage au substrat biologique du cerveau, et en particulier à sa longue histoire évolutive. »

En effet, la cognition incarnée et située résout ce problème naturellement : cette signification ne peut provenir que de l’environnement au sens large, incluant le corps. On peut prendre l’exemple classique d’une bactérie mobile qui nage dans un milieu aqueux en remontant un gradient de sucrose. La bactérie nage au hasard jusqu’à ce qu’elle sente le gradient de molécules de sucre grâce à des récepteurs sur sa membrane. Puis elle va se mettre naturellement à nager pour remonter ce gradient, donc aller vers la source du sucre, pour en avoir plus.

Un point important à noter ici, c’est que bien que le sucrose soit un élément physicochimique de l’environnement de la bactérie, son statut d’aliment n’en découle pas automatiquement. Le sucrose en tant qu’aliment n’est pas intrinsèque à cette molécule mais plutôt une caractéristique « relationnelle », liée au métabolisme de la bactérie qui peut l’assimiler et en soutirer de l’énergie.

Le sucrose n’a donc pas de signification ou de valeur comme nourriture en soi, mais seulement par rapport à un organisme qui peut l’utiliser pour maintenir son homéostasie, c’est-à-dire l’équilibre de son milieu intérieur et l’organisation de sa structure (et donc contre le 2e principe de la thermodynamique, l’entropie).

Les significations particulières (valeurs positives ou négatives) que l’on retrouve dans ce monde sont donc le résultat des interactions possibles d’un organisme avec son environnement (comme on l’a vu dans la dernière séance avec les affordances). La signification et la valeur des choses ne préexistent donc pas dans le monde physique, mais sont mises de l’avant (ou « énactés ») par les organismes. C’est pourquoi on peut dire que vivre, par définition, est un processus créateur de sens.

Et c’est pourquoi aussi on peut redéfinir ce qu’est un comportement à la lumière de tout ça. Car d’une part on vient de voir qu’il y a d’innombrables boucles de rétroaction dans notre métabolisme qui permettent d’assurer l’équilibre intérieur de l’organisme, entre autres en assimilant les aliments ingérés. Mais les comportements participent aussi à l’homéostasie en permettant à l’organisme de trouver ces aliments dans l’environnement. Un comportement peut donc être redéfini comme l’extension de mécanismes physiologiques de contrôle au-delà du milieu intérieur d’un organisme. Il peut être pensé comme une autre boucle de contrôle, mais à l’extérieur de l’organisme cette fois (plutôt que comme un « input-output process »).

Ce sont ces boucles de rétroaction, à la fois à l’intérieur du corps et à l’extérieur de celui-ci (on pourra alors parler de « couplage » avec l’environnement), que nous allons explorer lors de la prochaine séance de ce cours. Cette boucle sensori-motrice incarnée va nous permettre, comme on avait commencé à la faire la fois précédente pour la prise de décision rapide, de reconsidérer ce que signifie ce qu’on appelle la « cognition ». Et le fameux « outfilder problem » sera l’un des exemples évoqués pour montrer que la cognition n’a pas lieu seulement à l’intérieur de notre crâne…

Des stratégies bottom up et top down pour prédire au mieux ce qui vient

La prochaine séance du cours «Notre cerveau à tous les niveaux» donné en collaboration avec l’UPop Montréal au café Les Oubliettes aura lieu ce mercredi le 4 mars. Comme je le mentionnais dans mon billet de la semaine dernière, après avoir résumé lors des séances précédentes la longue évolution qui a mené jusqu’au cerveau humain, on constatera que « Tout ce qui précède permet de simuler le monde pour décider quoi faire ». C’est-à-dire trouver de quoi boire, de quoi manger et, si possible, un.e partenaire pour se reproduire. Et tout en évitant, autant que possible, les dangers et autres menaces pour notre intégrité physique. Pour cela, nous aurons autant besoin de réagir aux possibilités d’action immédiates que nous suggère notre environnement (les fameuses « affordances » décrites la semaine dernière) que de faire des plans plus élaborés impliquant une connaissance approfondie du comportement des autres dans la culture particulière qui est la nôtre. C’est sur ces multiples niveaux où peuvent être sélectionnées nos actions que j’aimerais attirer votre attention cette semaine.

J’ai eu l’occasion de l’écrire ici en présentant Karl Friston, notre cerveau est une machine à faire des prédictions qui s’appuie sur des modèles internes construits tout au long de notre longue histoire, à la fois évolutive et développementale. Ces modèles statistiques construits à partir de nos interactions avec les régularités du monde constituent le principal signal qui nous permet de percevoir ce monde. En d’autres termes, ce n’est pas tant ce qui est capté par nos sens et qui « monte » dans le cerveau qui est l’activité dominante de celui-ci, mais plutôt ce qui « descend » ou est projeté sur le monde à partir de nos modèles internes. C’est l’idée générale du « predictive processing », un cadre théorique général du fonctionnement cérébral de plus en plus considéré depuis une décennie ou deux.

Or si nos réseaux cérébraux sont devenus capables, souvent après des années d’apprentissage, de formuler de bonnes hypothèses quant à la nature du réel, le monde est d’une telle richesse et d’une telle imprévisibilité qu’il arrive souvent qu’on se trompe sur son état. Autrement dit, l’on se rend compte qu’il y a un écart entre les indices sensoriels qui montent dans le système et nos prédictions « descendantes » sur l’état du monde. Et donc ce que le cerveau va chercher constamment à faire pour maintenir le corps qui l’héberge dans un état viable, c’est de réduire cet écart entre nos modèles internes et le monde. Et il peut toujours le faire de deux façons : modifier les modèles pour qu’ils deviennent mieux adaptés au monde, ce qu’on appelle couramment l’apprentissage; ou bien, si l’on est convaincu que notre modèle est bon, changer le monde pour qu’il s’y conforme, c’est-à-dire agir pour transformer le monde et le rendre plus compatible avec notre modèle. Dans les deux cas, il est donc question de réduire ou de minimiser un écart entre le monde tel qu’il se dévoile à nous et nos modèles statistiques préalables sur celui-ci.

Or cette minimisation de l’écart (ou de l’erreur sur la prédiction) ne se fait pas à un seul endroit dans le cerveau. Celui-ci est en effet un système complexe comportant de nombreux niveaux d’organisation et c’est à chacun de ces niveaux que la minimisation d’erreur va se faire constamment. Il importe de rappeler ici qu’il n’y a pas un nombre précis de ces niveaux; ils peuvent être définis par un observateur scientifique en fonction de ce qu’il veut étudier.

Une façon fréquente de les représenter c’est par des cercles concentriques comme ceux sur la figure en haut de ce billet. Les plus grands cercles représentent ainsi les aires cérébrales plus proches du monde extérieur, donc les aires corticales sensorielles et motrices. À l’opposé, plus les cercles sont petits et centraux, plus les neurones situés à ces niveaux sont impliqués dans des processus de haut niveau et ont des chances d’être multimodaux (de réagir à plusieurs modalités sensorielles). Le réseau du mode par défaut, avec ses nombreuses zones impliquées dans nos différents cortex associatifs, se situerait par exemple dans cette région centrale.

Or ce sur quoi j’aimerais attirer votre attention aujourd’hui concerne la grande flexibilité que l’on observe au sein de ces multiples niveaux lors de nos interactions quotidiennes avec le monde. Prenons d’abord l’exemple de la prise de décision telle que décrite dans le cadre de la théorie de la compétition d’affordance présentée la semaine dernière. Cette idée, donc, que notre cerveau présélectionne constamment des groupes de neurones qui augmentent leur activité en fonction des possibilités d’action du moment. Et par un jeu d’inhibitions réciproques entre ces groupes, l’activité nerveuse au sein d’une assemblée de neurone particulière va devenir prédominante et dicter à l’organisme le geste à poser, l’objet à saisir, la direction où aller, etc.

Mais si la compétition d’affordances a été initialement conçue comme une théorie décrivant comment un animal sélectionne des actions concrètes et immédiates, elle peut aussi être étendue vers une théorie plus générale de décisions prises à de multiples niveaux d’abstraction. La proposition clé qui permet de franchir ce pas est de reconnaître la capacité du cerveau à prédire les conséquences d’actions, ce qui lui permet de faire des liens à différents niveaux d’abstraction et d’influencer des actions en cours avec des opportunités à plus long terme qu’elles rendent possibles.

Ainsi, pour quelqu’un qui fait de l’escalade, la bonne façon d’agripper une prise dépend de la prise suivante qu’il veut atteindre et, ultimement, du trajet de sa voie pour se rendre au  sommet. Donc les premiers mouvements ne se conçoivent pas en vase clos mais vont servir à créer les meilleures affordances possibles pour les mouvements suivants.

D’où l’idée d’un “paysage d’affordances” qui découle de cette vision des choses, c’est-à-dire un ensemble d’affordances qui se déploie dans le temps et l’espace et varie en fonction de l’environnement ET des actions de l’agent dans cet environnement. Par exemple ici de l’interaction constante entre le grimpeur et la paroi. Ce paysage d’affordances peut être improvisé au fur et à mesure de l’ascension, mais il peut aussi, au moins en partie, être planifié avant de commencer à grimper. Le grimpeur doit alors prédire la séquence d’affordances qui ne sont pas directement disponibles mais peuvent être imaginées mentalement.

Qui dit imagination dit donc aussi processus de haut niveau, donc quelque chose qui émanerait des cercles concentriques les plus petits de notre schéma. Dans le jargon des sciences cognitives, on pourrait aussi dire quelque chose de très « top down » (par opposition au « bottom up » en provenance de l’environnement qui correspondrait plus aux cercles les plus grands). Il peut donc y avoir des processus de sélection d’affordance qui se font d’abord à des hauts niveaux d’abstraction où l’on sélectionne par exemple un but ou un objectif général. Constatant que vous n’avez plus de lait dans le frigo, ce pourrait être par exemple d’aller à l’épicerie. Pourrait alors s’ensuivre une sélection d’affordances disponibles immédiatement au niveau le plus bas, par exemple ouvrir sa porte pour sortir de sa demeure. Et puis, chemin faisant, une succession de sélections intermédiaires vont s’enchaîner (localiser l’épicerie, trouver la bonne allée, et finalement prendre un litre le lait).

Cette navigation intentionnelle dans un “paysage d’affordances” nécessite donc une flexibilité comportementale. Un autre exemple serait celui du boxeur qui veut frapper un opposant. Il doit d’abord s’approcher de lui pour rendre l’affordance de “frappabilité” disponible. Mais s’il s’approche trop et devient lui-même vulnérable, il doit reculer pour les même raisons. Les couches supérieures qui encodent des buts plus abstraits (donner un coup au visage) envoient des commandes top-down pour les couches inférieures (maintenir la distance d’un bras avec l’adversaire), ce qui va favoriser le surgissement d’affordance pour les niveaux inférieurs (une baisse de la garde de l’opposant qui rend momentanément son visage vulnérable, par exemple).

Autrement dit, les niveaux supérieurs orientent la compétition aux niveaux inférieurs mais leur laissent ultimement une autonomie significative dans la sélection d’action selon le détail des affordances disponibles. Car il peut très souvent y avoir différentes façons de spécifier (d’actualiser) les demandes des niveaux supérieurs. On est donc dans quelque chose de très différent de la vision classique où les niveaux supérieurs spécifient complètement un comportement, incluant les commandes nécessaires aux niveaux inférieurs en les décomposant en sous-unités (ex.: les mouvements des bras, de la main, des doigts, etc.)

On retrouve cette flexibilité entre la prépondérance de l’influence top down ou bottom up dans les processus attentionnels tels que redéfinis dans le cadre du « predictive processing ». Dans cette perspective, l’attention est modélisée en tant que ‘precision-weighting’, c’est-à-dire un échantillonnage favorisant les données sensorielles qui ont la plus haute précision. Autrement dit, les “prediction error” qui ont un ratio “signal / bruit” élevé.

En se basant sur cette information, le système cognitif balance le gain (ou ‘volume’) de ce qui est transmis entre les différents niveaux en fonction de la précision du signal.

Dans certains cas, on pourra par exemple complètement couper les influences de haut niveaux et avoir une stratégie quasiment 100% bottom up. C’est ce qui se passe par exemple par une belle journée où l’air frais et sec offre une très bonne visibilité. On peut alors s’en remettre en toute confiance à notre vision, donc à une source d’information très bottom up.

Dans des situations où il y a toutefois une grande incertitude en provenance de l’environnement (une journée très brumeuse, par exemple), un poids plus grand pourra être apporté aux modèles internes (« prior probabilities »). Autrement dit, aux souvenirs que l’on a de cette route où l’on ne voit pas loin aujourd’hui et où l’on doit donc anticiper les virages.

Même chose au niveau sonore : dans un party bruyant où l’on entend à peine la personne qui nous parle, on va s’en remettre beaucoup à des connaissances implicites (donc au top down, aux « priors »…) pour compléter les mots qu’on manque et comprendre ses phrases.

On voit donc que notre cerveau est prédictif, mais pas d’une manière absolue. Il est très bon pour donner du sens aux signaux incomplets ou ambigus – qui sont la norme dans la vie de tous les jours – mais peut aussi également dans d’autres circonstances laisser monter un signal bottom up clair qui pourra mettre à jour nos modèles internes du monde s’ils en ont besoin.

Nos perceptions sont façonnées par la possibilité d’actions imminentes

La prochaine séance du cours «Notre cerveau à tous les niveaux» qui aura lieu mercredi le 4 mars prochain continuera de construire sur les bases déjà posées lors des six séances précédentes. Toujours donnée en collaboration avec l’UPop Montréal au café Les Oubliettes, cette séance s’intitule donc « Tout ce qui précède permet de simuler le monde pour décider quoi faire ». On est en effet rendu là, à considérer tout ce qu’on est appelé à faire à chaque instant. Parce que c’est bien beau avoir résumé un peu la longue évolution de notre système nerveux, puis d’avoir évoqué comment quelques neurones, puis des millions, puis des milliards s’assemblent et coordonnent leur activité, reste que ce cerveau n’a pas évolué dans le vide, mais toujours dans un corps qui doit trouver de quoi boire, manger et si possible se reproduire ! Et en faisant tout ça, éviter aussi autant que possible les dangers et autres menaces pour l’intégrité de ce cerveau-corps (que l’on devrait toujours relier par un trait d’union tellement ils sont inextricablement liés, comme on le verra à la séance #8).

Il nous faut donc percevoir dans le monde les ressources ou les menaces potentielles afin d’agir en conséquence : les approcher ou les éviter. Mais comment perçoit-on le monde ? Intuitivement on est porté à croire que certains aspects du monde extérieur, qui semble indépendant de nous qui l’observons, vont stimuler certains de nos sens et rendre possible la perception consciente de ces aspects du monde après un certains nombres de manipulations et de transformations par notre cerveau. Mais les sciences cognitives contemporaines ont, depuis quelques décennies, renversé complètement cette logique qui semble pourtant empreinte de gros bon sens. Comme l’écrivaient Sergei Gepshtein et Joseph Snider dans la revue PNAS en juillet dernier :

« we perceive the world not as an observer-independent reality but in the mold of potential actions, shaped by the current needs and other personal attributes of the actor–perceiver.”

Non seulement ne percevons-nous pas le monde comme une réalité indépendante de nous, mais nos perceptions sont influencées par les actions potentielles qui s’offrent à nous à tout moment, elles-mêmes façonnées par les besoins et autres attributs de cet « acteur qui perçoit ». Il s’agit donc d’une conception totalement incarnée dans le sens où différents corps, que ce soit différents corps humains ou d’autres espèces, ont un registre d’actions possibles qui leur est propre. À partir de là, on va assister à une inversion complète du paradigme ayant dominé tous les débuts des sciences cognitives à partir du milieu du XXe siècle. À savoir que le principal signal qui nous permet de percevoir n’est pas tant ce qui est capté par nos sens et qui « monte » ensuite dans le cerveau, mais plutôt ce qui « descend » ou est projeté sur le monde à partir de nos réseaux cérébraux devenus capables (souvent après des années d’apprentissage) d’anticiper la meilleure hypothèse quant à la nature du réel. Cela, bien sûr, en fonction des indices sensoriels du moment. Mais l’idée nouvelle est que ce qui va être considéré par le cerveau sera plutôt l’écart (ou l’erreur) que nous signales ces indices sensoriels par rapport aux prédictions ou aux projections faites sur le monde par notre cerveau adulte devenu expert dans son environnement habituel. Nous reviendrons sur cet aspect « prédictif » du cerveau dans le prochain billet.

Mais je voudrais cette semaine me servir d’un résultat expérimental récent pour étayer cette idée que nos perceptions seraient influencées par des actions potentielles. J’avais déjà présenté dans ce blogue le concept clé d’affordance permettant de saisir ce phénomène. Mis de l’avant par J.J. Gibson dès 1966, une affordance désigne une opportunité d’action offerte par un objet. Un marteau offre ainsi l’opportunité d’être saisi avec la main au niveau de son manche. Une chaise offre la possibilité de s’asseoir. Ce qu’il y a d’intéressant aussi avec cette notion d’affordance, c’est qu’elle est relationnelle, c’est-à-dire que l’opportunité d’action ne dépend pas de façon absolue des caractéristiques d’un objet, mais des relations possibles qui peuvent être établies entre un objet et un corps particulier. Un arbre, par exemple, n’offre pas les mêmes affordances à un humain qui va s’y protéger de la pluie, à une corneille qui va s’y percher, à un pic qui va y chercher de la nourriture sur le tronc, etc. De plus, un même objet (un arbre par exemple) peut inspirer différentes affordances à un organisme donné (un humain par exemple) en fonction des motivations de ce dernier et/ou du contexte plus général (comme le suggère l’image en haut de ce billet).

Or de nombreux travaux en neurosciences, dont notamment ceux de Paul Cisek et ses collègues dont j’avais parlé dans ce billet et que l’on abordera dans cette septième séance, montrent qu’à tout moment, notre cerveau simule les actions que lui suggèrent les affordances qu’il perçoit. Dans le sens où il y a des populations de neurones qui commencent à augmenter leur activité en vue, éventuellement, de l’augmenter encore davantage pour exécuter véritablement cette action que lui suggérait son environnement. On savait donc que des régions cérébrales appelées « pré-motrices » sont ainsi sollicitées dans nos perceptions courantes, perceptions qui fonctionnent donc beaucoup plus comme l’identification d’affordances plutôt que des caractéristiques physiques des objets (taille, couleur, forme, etc.).

Mais qu’en est-il des régions cérébrales sensorielles elles-mêmes, comme le cortex visuel primaire, par exemple ? Elles ne vont quand même pas être « contaminées » par un signal en provenance des affordances du monde ? Cela irait à l’encontre de leur rôle de capteur « objectif » des propriétés des objets. Et bien c’est pourtant ce que Zakaria Djebbara et ses collègues ont démontré dans une étude publiée dans le même numéro de la revue PNAS déjà cité.

Des sujets munis de lunettes de réalité virtuelles et d’un casque enregistrant leur électroencéphalogramme voyait apparaître des portes de différentes largeurs devant eux (des très étroites, des normales, des larges). Puis le mur devenait vert (auquel cas ils pouvaient traverser la porte) ou rouge (auquel cas ils ne devaient pas s’engager vers la porte). En premier lieu, on a pu observer que le type d’activité nerveuse dans les aires visuelles primaires dépendait d’une affordance liée à la porte : si elle était perçue comme « passable » ou pas. Mais plus intéressant encore, cette dépendance ne se manifestait que lorsque la personne savait qu’elle allait avoir à agir (quand le mur devenait vert).

Ces résultats suggèrent donc que les sujets voyaient les portes différemment, dépendamment de leurs affordances (passable facilement ou pas) et du contexte incitant à l’action ou pas. Autrement dit, pour le dire comme Gepshtein et Snider, ces résultats supportent l’idée que nos perceptions sont façonnées par la possibilité d’actions imminentes.

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