Après nous avoir appuyés pendant plus de dix ans, des resserrements budgétaires ont forcé l'INSMT à interrompre le financement du Cerveau à tous les niveaux le 31 mars 2013.

Malgré tous nos efforts (et malgré la reconnaissance de notre travail par les organismes approchés), nous ne sommes pas parvenus à trouver de nouvelles sources de financement. Nous nous voyons contraints de nous en remettre aux dons de nos lecteurs et lectrices pour continuer de mettre à jour et d'alimenter en contenu le blogue et le site.

Soyez assurés que nous faisons le maximum pour poursuivre notre mission de vulgarisation des neurosciences dans l'esprit premier d'internet, c'est-à-dire dans un souci de partage de l'information, gratuit et sans publicité.

En vous remerciant chaleureusement de votre soutien, qu'il soit moral ou monétaire,

Bruno Dubuc, Patrick Robert, Denis Paquet et Al Daigen






Lundi, 21 mars 2011
Des gènes à la cognition, comme du moléculaire au social

Les sites web sur le cerveau structurés en fonction des différents niveaux d’organisation du vivant, afin de ne jamais perdre de vue cette notion fondamentale, sont assez rares. Étant donné le travail d’écriture supplémentaire que cela exige, on comprend un peu pourquoi. Mais quelques rédacteurs zélés (ou naïfs ?) se sont aventurés sur cette voie, qui donne par exemple… Le cerveau à tous les niveaux !

Mais vu leur rareté, il serait dommage de passer sous silence une autre tentative en ce sens qui existe depuis quelques années. Il s’agit du site Genes to Cognition Online (premier lien ci-bas, en anglais). L’interface principale s’inspire des cartes conceptuelles (ou heuristiques) et établit donc une architecture non linéaire du site. De plus, cette carte, qui représente tout le contenu interrelié du site, est explorable à loisir avec la souris, l’interface mobile nous donnant l’impression de bouger une grosse protéine.

Les niveaux d’organisation sont pour leur part ordonnés sur une ligne au-dessus de la carte du concept sélectionné. Si Le cerveau à tous les niveaux a arrêté le nombre de niveaux d’organisation à cinq, Genes to Cognition Online en a sélectionné six, subdivisant notre niveau moléculaire en « genes » et « biochemichals ». Mais pour les autres, c’est sensiblement le même découpage avec un niveau cellulaire (« cells »), cérébral (« brain anatomy »), psychologique (« cognition ») et social (« environment »).

Contrairement au Cerveau à tous les niveaux où le code de couleur permet d’identifier le niveau de difficulté de l’explication, leur code de couleur est associé à leurs différents niveaux d’organisation, permettant d’identifier rapidement sur la « grosse protéine » le niveau d’organisation du sujet traité. Quant au niveau d’explication, le petit vidéo de présentation (deuxième lien ci-bas) suggère que le site s’adresse autant à des étudiants qu’à des professeurs ou à des chercheurs.

Le tout est parsemé de matériel multimédia : des articles, bien sûr, mais aussi des animations et des entrevues vidéo avec des chercheurs travaillant dans les domaines ciblés. Bref, un site qui vaut le détour pour l’effort de rendre la complexité du vivant dans sa structure même, comme on essaie de le faire avec Le cerveau à tous les niveaux avec une équipe, disons, pas mal plus réduite (comparez nos sections Crédits) !

i_lien Genes to Cognition Online
i_lien Using G2C Online

Du simple au complexe | 2 commentaires »


2 commentaires à “Des gènes à la cognition, comme du moléculaire au social”

  1. L’idée que le réseau des connexions neuronales pourrait engendrer de lui-même les contenus affectifs de la conscience ne me paraît pas acceptable. Sur l’origine de ces contenus, il existe peut-être une hypothèse alternative qu’on peut qualifier de scientifique. C’est cette hypothèse que je voudrais présenter ici.

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    a) Je partirai d’un fait très simple : une bûche m’est tombée sur le pied et le pied me fait mal. Après réception du message nociceptif, l’idée d’une douleur à mon pied gauche s’est certainement inscrite dans le circuit des connexions. L’idée, oui, mais pas la substance de la douleur qui se présente comme une force agressive et nettement localisée. J’ai ôté ma chaussure, ma chaussette et le dessus de mon pied, gonflé et rougissant, témoigne d’une présence maligne que mes doigts en palpant animent avec violence. A l’évidence la douleur est dans mon pied et n’est pas ailleurs. Le quale a bien une existence corporelle, localisée sûrement.

    b) Cependant l’existence de membres fantômes pour les amputés, l’observation de douleurs à la jambe ou au bras par par des cul-de-jatte ou des manchots font définitivement une illusion de cette évidence. Comment la douleur pourrait-elle être localisée dans une partie de la jambe puisque ceux qui en sont privés peuvent y ressentir une douleur quand même ? Bernard Renaud rapporte dans un article de POUR LA SCIENCE comment des femmes, amputées d’un bras, pouvaient, en se maquillant les alentours de la bouche, ressentir une violente douleur à leur bras absent. Des chercheurs ont montré que les récepteurs péribuccaux se trouvaient désormais reliés dans le « corps de Penfeld » à des représentations corticales de ce bras.

    c) J’imagine (hypothèse atroce !) que la bûche m’est tombée exactement sur le petit orteil. Ce petit orteil est vraisemblablement relié à un seul module cortical dans la représentation du pied. Les quelques milliers de neurones qu’il comporte vont, sans doute en grand nombre, entrer en activité. Ce module va donc être le siège de phénomènes électriques (parcours de potentiels d’action), chimiques (fabrication de neurotransmetteurs), magnétiques (j’en reparlerai) importants. Tous ces phénomènes vont être exactement contemporains de la sensation de douleur aiguë qui me fait gémir et que je ressens au petit orteil. Pourquoi alors ne pas concevoir que ces phénomènes vont directement et localement induire la substance même de la douleur ? S’il y a un module pour le petit orteil gauche, il y en a un autre pour le petit orteil droit. Si c’est l’orteil droit qui est meurtri, ce sera aussi le module de l’orteil droit qui sera affecté, on pourrait dire aussi infecté par la sensation douloureuse. Ainsi la douleur serait bien une réalité corporelle et donc matérielle, localisable comme toute réalité matérielle et qui changerait de nature du seul fait qu’elle changerait de lieu de production. Le corps de Penfeld serait le véritable corps sensible et les phénomènes physico-chimiques qui s’y produisent localement de façon consécutive au message provenant de telle ou telle partie du corps engendrerait la douleur ou plus généralement la sensation de façon directe, immédiate et spécifique au module « sensibilisé ».

    d) Pourquoi pas ? Je ne suis aucunement capable de démonter cette hypothèse qui, je l’avoue quand même, ne me satisfait pas du tout. D’abord parce que j’en suis resté à l’idée d’un cerveau insensible, c’est à dire formé d’un tissu qui ne réagirait pas aux excitations pour la bonne raison d’ailleurs qu’il ne serait pas parsemé par les terminaisons des récepteurs sensoriels. Ensuite parce que les observations sur les douleurs aux membres fantômes, en ayant ôté crédit à l’existence de sensations contenues dans le corps extra-cérébral, me semble aussi ôter crédit à l’existence de sensations localisées différemment dans le cerveau. Le besoin que nous avons de considérer ces sensations comme existant en dehors du circuit des connexions provient du fait qu’elles comportent un aspect affectif intense qui disparaît dans les entités abstraites produites par le cerveau computationnel. Tout se passe comme si nous distinguions dans les sensations spatialement situées un aspect proprement substantiel et intensif et un aspect de localisation qui aurait un fondement corporel et donc matériel. Il y aurait donc alors, comme le langage l’indique quand nous disons : « j’ai mal à mon petit orteil » ou « mon petit orteil me fait mal », une sensation de douleur interne qui se situerait dans le petit orteil. Dans le petit orteil et non dans le gros, dans le petit orteil droit et non dans le gauche. Sensation qui serait alors transportée et resituée dans un même repère spatial à trois dimensions dans les modules du cortex. Or la distinction que le langage opère ne me paraît pas exister dans le quale de la sensation. Je ne ressens pas une douleur et une localisation de cette douleur. Je ressens une sensation particulière que je peux qualifier de douloureuse et que je puis distinguer de sensations douloureuses voisines, ce qui me permet de la situer dans un certain repère corporel. Mais cette opération par laquelle je situe cette sensation dans mon corps est une opération de pensée qui ne peut intervenir que lorsque l’information dérivant du ressenti premier est engagée dans le circuit des connexions. Autrement dit, je ne « sens » pas que ma douleur est dans le petit orteil, je le « pense ». Ce que je sens dans sa pureté de quale ne peut appartenir qu’au domaine -adimensionnel- des sensations. Il n’y a donc aucune raison de ce point de vue de vouloir faire sortir le quale du circuit des connexions pour l’installer dans un espace à trois dimensions reproduisant celui du corps où il est pensé être ressenti.

    e) Une autre raison qui m’empêche d’adhérer à ce qu’on pourrait appeler la « théorie des modules sensibles », c’est qu’elle conduit à une atomisation de la conscience singeant la structure atomique de la matière. Ce qu’on a pu voir pour la douleur au petit orteil pourrait être transposé pour chaque type de sensation : somesthésique, tactile, olfactive, sonore, visuelle… Dans le million de modules corticaux que comporte le cortex visuel primaire naîtraient ainsi un million de points de conscience colorés, encollés on ne sait comment et qui produiraient l’image qu’on a sous les yeux. Non, pour moi, la question est tranchée définitivement. Les modules corticaux ne sont pas plus sensibles que le corps auxquels ils sont reliés, corps lui-même aussi insensible qu’un caillou.

    f) Mais si la douleur sentie à l’orteil ne se trouve ni dans l’orteil, ni dans le module cortical de l’orteil, ni -c’était notre a priori- dans le circuit des connexions, où peut-elle être alors ? Bien sûr on peut toujours dire que la question de la localisation matérielle de la douleur n’est pas pertinente, que la douleur en soi ne se situe pas. Mais on ne peut nier que ce qui se rapporte à la douleur existe matériellement dans l’espace du corps et existe d’un façon qui donne pertinence à la notion de lieu. Si la douleur n’existe pas dans l’orteil, il existe bel et bien un message algique sous forme de potentiels d’action dans les axones d’un nerf qui part de l’orteil et qui, par divers relais, provient au module de l’orteil. Et si ce message algique est empêché de parvenir au module cortical, eh bien la douleur ne sera pas ressentie, n’aura pas donc d’existence. Ensuite, du module activé vont partir dans les axones « triés » en fonction des atteintes à l’orteil (écrasement, coupure, friction…) des potentiels d’action qui vont transformer dans le circuit des connexions le message sensoriel en une information significative que le langage pourra formuler. Mais si je dis que la douleur à l’orteil existe avant la la constitution de cette information et qu’elle existe à la fois après que le message algique est parvenu au module puisqu’elle n’existe pas dans le module, il faut bien qu’elle se produise ailleurs et il est pertinent de se demander où.

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    a) Mon hypothèse est que le module activé transmet en réalité deux messages. Un par la voie connue des connexions et un autre par une voie non encore explorée qui n’est pas celle des axones. Ce second message finit par atteindre un certain lieu très réduit et unique dans l’espace corporel où la matière est disposée de telle façon qu’elle réagit au message par la production d’affects. Ainsi la douleur à l’orteil aurait bien sa source, comme tout quale, dans l’espace du corps mais elle prendrait sa forme dans un autre espace, adjacent au premier… celui du temps.

    b) Lorsque nous entendons par hasard, enchaînées dans le bon rythme, la succession de ces notes : do, do, do, ré, mi, ré, un objet musical, compact et familier, surgit dans notre conscience, un couplet d’Au clair de la lune. Si nous avions entendu : la, sol, fa, mi, ré, do, ré, mi, c’est Ils étaient trois petits enfants ou La légende de Saint-Nicolas que nous aurions nommé ce nouvel objet aussi différent du premier que le parfum de la rose est différent du parfum du lilas, par exemple. Proust parle de ces individualités que sont les phrases musicales, parmi lesquelles celle « aérienne et odorante » à laquelle Swann est attaché. Or il ne nous vient pas directement à l’esprit que ces phrases qui imposent leur présence à notre sensibilité comme des réalités uniques sont faites des mêmes notes seulement différemment distribuées ou quantifiées. Il ne nous vient pas à l’esprit que c’est dans le temps et dans le temps seulement qu’elles trouvent leur existence comme la trouvent dans l’espace -du moins le croyons-nous- les objets immobiles que nous distinguons.

    c) Or, de même que ces objets nous paraissent exister dans l’espace de façon irréductible, les contenus de notre conscience nous paraissent à chaque instant exister de façon définitivement compacte. L’image que nous fixons dans la seconde où notre oeil est immobile ne nous paraît pas exister que dans l’étendue de cette seconde-là mais dans celle d’un centième, d’un millième, d’un millionième de seconde et aussi nettement constituée qu’elle l’est dans un durable instant. Pour les contenus plus directement affectifs comme les sons purs, les odeurs ou les douleurs du corps, notre sentiment est bien entendu le même.

    d) Mon idée est qu’il n’en est pas réellement ainsi. Je parle bien entendu des contenus de conscience qui paraissent figés dans une durée minimum : une odeur que je respire, une note tenue que j’entends, cette douleur à mon petit orteil. Toutes ces sensations peuvent être considérées comme fixes dans une durée d’au moins 80 millisecondes, étendue de temps en-deçà de laquelle il ne paraît pas pouvoir exister d’objet de conscience reconnaissable. L’intuition ordinaire est qu’une sensation qui durerait moins de 80 millisecondes serait trop faible pour être perçue mais n’en serait pas moins constituée de la même façon que celle qui frappera ma conscience. Mon intuition est au contraire que sa forme est différente.

    e) Supposons un instant que ma douleur à l’orteil est l’unique objet qui affecte ma conscience. Si je considère ce qui existe dans celle-ci pendant une durée d’une milliseconde, je puis très bien dire qu’il n’existe rien puisqu’un phénomène affectif inférieur à 80 millisecondes n’est pas perçu. Je puis dire aussi qu’il existe un affect de même qualité que celui que je perçois mais d’une intensité quatre-vingt fois moindre. Je puis… encore dire beaucoup de choses sans doute. Je puis aussi dire enfin qu’il existe un affect qui n’a pour ainsi dire pas de qualité mais qui a une intensité qui n’est pas la quatre-vingtième partie de l’intensité de l’affect senti mais qui est variable en fonction de sa position dans une modulation périodique de l’intensité. Il aurait aussi un signe positif ou négatif, euphorique ou disphorique. Agréable ou douloureux devrais-je simplement dire si je voulais parler de plaisirs ou de douleurs tels qu’on les ressent. Mais je veux parler ici de plaisirs ou de douleurs absolument purs et absolument primaires, liés directement aux phénomènes matériels qui assurent le passage de l’objectif au subjectif.

    f) Ainsi donc il y aurait un affect que j’appelle primal qui serait produit dans le cerveau lors d’une excitation sensorielle et qui serait sans cesse modulé jusqu’à ce qu’au bout d’un certain temps (80 millisecondes apparemment), sa modulation devienne objet de conscience. La modulation d’affect produite par l’écrasement de mon petit orteil droit différerait sans doute extrêmement peu de la modulation d’affect produite par l’écrasement de mon petit orteil gauche mais cette différence serait suffisante pour que je sente bien que c’est mon petit orteil droit qui est écrasé et pas le gauche. Evidemment si c’était le gros orteil et pas le petit,la différence serait un peu plus forte, et encore plus s’il s’agissait non des doigts de pied mais de la main. Et des nuances de modulation différentieraient tout autant les coups à l’annulaire, à l’index, au majeur etc.

    g) Ce qui existerait au niveau somesthésique et tactile ne pourrait-il pas exister de la même façon au niveau olfactif, sonore et… visuel ? Je vois mal a priori d’objections à cela. Sans doute pourrait-on concevoir prudemment un type d’affect qui serait particulier à chaque sens. Mais ce serait affadir inutilement l’hypothèse. La variété des contenus sensibles, sans doute inépuisable, pourrait être produite par la variété des modulations si celles-ci ont la finesse qu’il faut. Un bon saphir sur un microsillon neuf peut restituer par sa seule vibration toutes les couleurs orchestrales, toutes les nuances, tous les timbres d’instruments qui diaprent la Mer de Debussy. J’ai parlé d’une durée d’un millième de seconde mais j’aurais pu parler d’une durée inférieure au millionième de seconde séparant deux inflexions d’une modulation d’affect extrêmement fine. Sans doute faut-il admettre une limite dans la finesse des modulations mais tout comme il faut en admettre une dans le pouvoir discriminant de notre sensibilité.

    h) Peut-être me ferez-vous la faveur de considérer mon hypothèse intéressante mais ce sera aussitôt pour dire que rien dans l’observation psychologique ne vient l’étayer. Je n’en suis pas si sûr. Dans le domaine acoustique par exemple où les sensations peuvent être mises en rapport avec des données physiques précisément connues, une constatation me paraît révélatrice. C’est celle que les notes de la gamme ne sont pas perçues avec le même « relief » selon leur hauteur. Bien sûr les notes des premières harmoniques paraissent également lisses mais, quand on descend la dernière harmonique, on perçoit nettement un aspect tremblé ou trémulé qui s’accentue de note en note et est indiscutable pour le dernier do. Ce do vibre à une période de 34,7 Htz, le la naturel vibre à 440 Htz. Si l’on suppose qu’il y a un type d’affect propre aux sensations sonores, on peut supposer du même coup qu’il y a une modulation de cet affect isomorphe à la vibration sonore et de même période en tout cas. S’il n’y a pas un type d’affect spécifique à chaque sens, on peut quand même admettre que la courbe de modulation propre à la sensation sonore qui ne serait plus une sinusoïde simple mais une sinusoïde plus ou moins complexe garderait la même période que la vibration. Pour le la naturel, cette période serait de deux millisecondes et elle serait bien inférieure à la durée de 80 millisecondes qui est celle de l’étendue du champ de conscience. La perception d’une sensation lisse serait alors aisément compréhensible. Pour le do de la dernière harmonique, cette période serait de 30 millisecondes, soit plus d’un tiers de l’étendue du champ de conscience et cela expliquerait que, quoiqu’on ne perçoive pas la modulation de l’affect, on ressente cette sensation de trémulation qui en est assez proche.

    i) D’autres observations psychologiques ou psychométriques à partir d’excitations sensorielles calibrées sont possibles. Je crains cependant qu’aucune ne donne des résultats bien probants. Il faudrait pour cela que l’observation inclue la physiologie du cerveau et il faudrait, pour qu’il y ait quelque chose d’observable, que la modulation de l’affect ait en quelque sorte une matrice physique, qu’un déchargement d’énergie, une tension, une force se module de façon isomorphe. Selon la conception la plus simple, la modulation de l’affect correspondant à une excitation sensorielle donnée serait induite directement par la modulation d’une force à un niveau subatomique et cette modulation elle-même serait déclenchée par l’algorithme des potentiels d’action des récepteurs jusqu’à l’intérieur du module cortical. Il serait à craindre alors que rien ne transparaisse jamais de ces modulations totalement imperceptibles dans le vaste champ d’activité microphysique que constitue la matière cérébrale. L’idée des sensations produites par des modulations d’affect conserverait peut-être un intérêt spéculatif mais ne pourrait jamais prétendre à être une hypothèse scientifique. Et vous m’accuseriez avec juste raison de vous avoir ravi quelques précieuses minutes pour ne presque rien vous dire !

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    a) Ce n’est au moins pas mon intention et l’hypothèse dont je vais maintenant vous entretenir implique assez de possibilités de vérifications expérimentales pour qu’on puisse décemment parler d’hypothèse scientifique. J’ai déjà évoqué cette hypothèse plus haut quand j’ai supposé que le module transmettait deux messages. Dans les deux cas, les neurones activés sont à la base de ces messages. Mais si le premier emprunte la voie des axones selon le schéma classique, il n’en serait pas de même du second.

    b) La physique nous apprend que le déplacement d’une quantité de charge électrique produit un champ magnétique d’une grandeur proportionnelle à cette quantité dans une direction perpendiculaire à ce déplacement. Lorsqu’un neurone est activé, sa membrane, quasiment sphérique, subit une succession de polarisations et de dépolarisations. Ces phénomènes équivalent au déplacement pluridirectionnel d’une certaine quantité de charge selon un processus oscillatoire. Ainsi l’oscillation périodique de la membrane des neurones produit dans toutes les directions une modulation périodique du champ magnétique qui parcourt l’espace cérébral à la vitesse de la lumière, en même temps qu’elle produit un potentiel d’action qui parcourt la fibre de l’axone.

    c) Cette modulation du champ magnétique observable en tout point de l’espace cérébral constitue une information virtuelle sur l’activité du neurone considéré. Il est toujours loisible de supposer, en un point donné du cerveau, un système matériel apte à être affecté par cette modulation. Il serait logique de considérer alors que cette affection sera modulée elle-même selon une courbe de modulation isomorphe à la modulation du champ. L’information sur l’activité du neurone considéré ne serait plus virtuelle alors, mais actuelle.

    d) S’il n’y avait qu’un seul neurone activé à la fois dans le cerveau, cette information pourrait avoir un contenu intéressant dans la mesure où elle varierait selon le type de neurone considéré. Selon leur taille et le rythme des oscillations qu’ils produisent en déchargeant, on peut considérer en effet qu’il existe plusieurs types de neurones, une centaine peut-être. Cependant un neurone n’est jamais activé seul ; il en existe des milliers d’activés en même temps que lui et d’une façon qui a priori n’est pas coordonnée. Le point de l’espace cérébral où serait susceptible d’être modulé un affect en fonction d’une modulation du champ magnétique serait affecté en réalité par des modulations extrêmement diverses qui interfèreraient de façon totalement désordonnée et il ne produirait rien qui eût un quelconque intérêt informatif.

    e) Une hypothèse est alors à envisager. C’est celle que les neurones d’un même module, concentrés dans un espace de quelques millimètres cubes, seraient disposés d’une certaine rigoureuse façon. Lorsque parviendrait à ce module, par la voie axonale, un message donné, un nombre donné de neurones entreraient en activité de façon rigoureusement synchrone et ordonnée singulièrement. La distribution des phases d’oscillation et des période de latence entre les décharges serait telle que la modulation du champ magnétique produite par l’activité d’ensemble du module serait unique et pourrait alors engendrer, là où elle serait productrice d’affects, une modulation affective unique également et reconnaissable sur le « bruit de fond » des modulations présentes.

    f) Ainsi ce dont je ressens l’effet encore, la chute de la bûche sur mon petit orteil, serait l’élément déclencheur d’une série de faits qui conduiraient à cette sensation particulière que j’éprouve d’une façon que je pourrais totalement concevoir. Des récepteurs sensoriels du petit doigt de pied partiraient dans les axones du nerf de la jambe des potentiels d’action qui parviendraient au module de l’orteil idoine. Dans le module, des neurones de type déterminé entreraient dans une activité continue et rythmée qui ne pourrait avoir son pareil dans aucun autre module du cerveau. Cette activité de nature électrique et oscillatoire engendrerait une modulation continue du champ magnétique qui se propagerait dans toutes les directions. En chemin, cette « onde » rencontrerait un point sensible aux modulations magnétiques. Il existerait une grandeur instantanée résultante de toutes les amplitudes d’intensité du champ existant en ce point sensible à un instant donné. De cette grandeur instantanée dépendrait au même instant une grandeur instantanée d’affect. Ainsi, désormais, la modulation d’affect qui se produirait au point sensible comprendrait une modulation isomorphe à celle qui se produirait dans le module du petit orteil. Et j’aurais mal au petit orteil. Une ritournelle aux inflexions bien sûr imperceptibles se serait installée dans mon champ de conscience et y resterait tant que le module du petit orteil continuerait de la jouer.

    g) Ainsi, du module récepteur partiraient bien concuremment deux messages. Le premier, par la voie des connexions, transmettant au réseau central l’information détectée pour qu’elle y soit transformée en un objet de pensée et de langage. Le second, par la voie des modulations du champ magnétique, s’appuyant certes sur l’activation en boucle d’un réseau de connexions interne au module, mais produit par la résultante particulière dans le temps des oscillations collectives et périodiques des neurones ainsi activés. C’est la réception du second message par un récepteur sensible et sa transformation en une modulation d’affects isomorphe qui produirait le quale de la sensation.

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    a) J’ai appelé « modulisme » cette façon concevoir l’origine des qualia et je me suis demandé si on pouvait faire du modulisme une véritable hypothèse scientifique susceptible d’être confirmée par l’expérience. J’ai trouvé au moins deux raisons de le croire.

    b) La première est l’existence de la magnétoencéphalographie. Cette technique qui utilise un magnétomètre est apte à mesurer les variations du champ magnétique en un endroit donné du cerveau. Elle fournit des enregistrements de la courbe de variation dans laquelle la courbe de modulation produite par l’activité d’un module est susceptible d’être « contenue ». Il est possible de conduire des expériences où l’enregistrement M.E.G. s’effectue pour un vécu sensoriel limité et simple : excitation d’une partie du corps très réduite et bien répertoriée, exposition à une odeur précise, audition d’une note donnée etc. Plus on trouvera d’homologies d’un individu à l’autre dans les courbes d’enregistrement, plus on montrera que le ou les quelques modules concernés « émettent » d’une façon spécifiquement identique d’un individu à l’autre. Des expériences ont d’ores et déjà montré par exemple que des excitations semblables à des doigts distincts de la main ou du pied produisaient des fréquences de modulation différentes de la courbe enregistrée au même moment par le magnétomètre.

    c) Sans doute, pour être véritablement révélatrice, l’étude de la variation d’intensité du champ magnétique cérébral devrait atteindre une finesse que ne permet pas encore l’appareillage actuel et le réglage des protocoles d’expérience. Mais la recherche pourrait dès maintenant s’engager dans une seconde voie qui est celle de l’étude micro-anatomique des modules corticaux. Le fait que, pour un signal donné, « un nombre donné de neurones entreraient en activité de façon rigoureusement synchrone et ordonnée singulièrement » doit forcément être en corrélation avec la structure du module. L’arrangement des connexions en fonction des types de neurone, la distribution des longueurs d’axone en fonction de cet arrangement doivent avoir des caractéristiques fixes et distinctes de tout autre.

    d) S’il est possible de lier le module à un type de sensation primaire très localisée et de le considérer comme une unité de production indépendante dans le système de production des contenus sensibles, il n’en reste pas moins que la production des sensations intéresse le plus souvent un grand nombre de modules à la fois, eux-mêmes connectés et s’activant de façon cohérente pour que le quale de la sensation résultante puisse s’établir. Cette idée, un peu absconse dans l’abstrait, s’éclaire aisément lorsqu’on parle, par exemple, du système visuel. On a dénombré dans le cortex visuel primaire un million de modules corticaux disposés de façon rétinotopique, c’est à dire reliés chacun par un axone du nerf optique à un point donné de la rétine. Dans ma vision moduliste des choses, il est évident que chacun de ces modules doit avoir une structure particulière liée au point de la rétine correspondant et il est évident que cette structure doit varier régulièrement selon deux paramètres : la distance du point à la fovéa et la direction de ce point par rapport à elle dans un repère bi-axial. Un module cortical lié à une zone de la rétine située dans la direction de 10h 10 à 2mm de la fovéa ne doit pas avoir la même structure qu’un autre situé à 3 mm dans la même direction ou à 2 mm dans la direction de 10h 11.

    e) Si l’hypothèse moduliste ne correspond pas à la réalité et si l’émergence des qualia se fait à partir des seuls parcours des potentiels d’action dans les axones, les modules corticaux ne sont plus que des centres de tri interchangeables pour peu qu’ils soient reliés aux bons axones. Ils n’ont plus besoin d’avoir chacun une structure particulière semblable, si l’on veut, à celle d’une boîte à musique apte à jouer une collection particulière de mélodies caractérisées. Au CNRS, on a construit un robot pourvu de l’équivalent des yeux d’une mouche (six mille espaces rétiniens). Ce robot est capable de se déplacer en évitant les obstacles. Il est évident que chaque cellule photosensible des yeux artificiels est relié au système central de la même façon mais pas par les mêmes fils. Cela permet au système de fonctionner avec une logique qui calque tout à fait la logique connexionniste. Pour la mouche réelle, chaque ommatidie, qui représente une division de l’espace rétinien, est reliée à un axone. Chaque axone est relié à l’équivalent d’un module cortical visuel d’une centaine de neurones environ. Tous les modules visuels sont interconnectés et reliés au reste du cerveau de la mouche.

    f) A partir de là, en raisonnant simplement, on peut faire les hypothèses suivantes :

    1°hypothèse : les structures de tous les modules corticaux visuels sont quasiment identiques.

    On peut conclure de cela soit que la mouche ne voit pas plus que l’ordinateur, soit que l’ordinateur voit autant que la mouche, soit que le quale de l’image est une réalité émergente d’un corps vivant pour une raison totalement inconnue.

    2°hypothèse : les structures de tous les modules corticaux visuels varient de façon régulière en fonction de la position de l’ommatidie correspondante.

    g) On peut alors conclure qu’il y a entre la structure de l’ordinateur du robot et celle du cerveau de la mouche une différence qui s’accorderait avec la différence de fonctionnement dans l’hypothèse moduliste, qu’on peut comprendre ainsi que le quale se forme dans le cerveau de la mouche comme il se forme dans le nôtre tandis qu’il ne se forme pas dans l’ordinateur.

    h) On a répertorié maintenant le million de neurones qui constituent le cerveau de la mouche. On en compte, je l’ai dit, pas plus d’une centaine par module. Trancher entre les deux hypothèses est un jeu d’enfant pour les chercheurs qui s’en donneraient la peine. Encore faudrait-il qu’ils en soient persuadé de l’intérêt…

  2. Ainsi le site : »Genes to Cognition On line » propose six niveaux d’organisation au lieu de cinq comme « le Cerveau à tous les Niveaux ». Le site francophone dont le nom même affiche la prétention à donner une vue totale du cerveau ne pourra pas manquer -ne serait-ce que par esprit d’ouverture- de réfléchir à l’adoption d’un niveau supplémentaire.
    Quel serait-il ? GCO invite à subdiviser le niveau moléculaire en gênes et molécules biochimiques. Si le principe des subdivisions est de nous faire passer d’un certain pallier d’organisation de la matière à un autre plus simple, on admettra que la partition du niveau moléculaire telle qu’elle est effectuée sur CGO déroge totalement à ce principe : molécules biochimiques et gênes appartiennent bien les uns et les autres à l’ensemble des molécules. Non, le seul niveau qui pourrait représenter un pallier d’organisation plus primitif ou plus simple est le niveau atomique.
    Evidemment considérer un niveau atomique pour l’organisation du cerveau est, de nos jours encore, d’une audace impertinente. Il y a un présupposé implicite dans toute la neurobiologie contemporaine sérieuse qui est que tous les phénomènes intervenant dans l’activité du cerveau ne peuvent trouver un niveau d’explication inférieur à celui de la molécule. Certes le simple transfert des potentiels d’action par exemple implique de considérer des atomes ionisés. Mais si l’atome est distingué là, c’est dans le cadre de la chimie classique, sans considération de sa structure interne.
    Lorsqu’il s’agit d’aborder l’explication des phénomènes psychiques, particulièrement l’origine des qualia où s’opère le passage de la réalité physique à la réalité affective, les phénomènes qui pourraient se produire à un niveau subatomique sont systématiquement négligés. Tout se passe comme si les atomes qui composaient les molécules du cerveau à quelque endroit qu’elles se trouvent, soit constituants des tissus organiques, des axones, des neurones, soit à l’état libre dans les neurotransmetteurs ou les hormones étaient en quelque sorte des matériaux basiques interchangeables, totalement imperméables à la vie affective, intellectuelle, spirituelle dont le cerveau serait le siège, n’en subissant jamais les effets, n’en constituant jamais les causes.
    Une telle conception ne peut être contestée sérieusement de nos jours sur une base scientifique. Et l’on voit très mal comment un site entreprenant de réunir les connaissances les plus diverses, les plus pointues mais aussi les plus sûres sur le domaine cérébral ferait état de ce qui ne pourrait être que simples spéculations.
    On pourrait toujours trouver à redire sur cette exclusive qui paraît pourtant si compréhensible. On peut remarquer ainsi que le site, au niveau psychologique, sur le thème de l’émergence de la conscience, dans le sous-thème : »le sentiment d’être soi » présente des théories sur la conscience qui comportent une part de spéculation et qui divergent entre elles sans qu’on puisse sûrement trancher entre les solutions qu’elles proposent. Mais enfin les conceptions de Denett de Valleda ou de Changeux s’appuient toujours sur des faits expérimentaux attestés et ne différent que dans les interprétations de ces faits.
    On voit très mal en revanche sur quels faits pourraient s’appuyer des conceptions qui lient telle ou telle manifestation de conscience à tel ou tel état de tels atomes. Si tant est que l’observation puisse isoler des atomes susceptibles d’avoir des états remarquables à tel moment de l’activité psychique, il faudrait que l’observation interne in vivo atteigne un degré de sophistication qui n’est pas actuellement non seulement réalisable mais même concevable. Ainsi des conceptions qui lieraient par exemple un certain comportement de l’électron dans tel atome avec un ressenti d’une certaine nature et d’un certain degré ne peuvent être pour l’heure qu’entièrement spéculatives et on ne voit pas pourquoi un site comme « Le cerveau à tous les niveaux » en ferait seulement mention.
    Est-ce à dire que toute théorie sur la conscience, particulièrement sur la conscience sensible, qui impliquerait à un moment donné l’existence de phénomènes infra-atomiques remarquables ne puisse jamais nécessiter l’existence de faits accessibles à l’observation et qui permettraient à tout le moins une validation partielle ? Je ne le pense pas. Une théorie comme celle du « modulisme » par exemple qui repose effectivement sur l’existence supposée de ces phénomènes infra-atomiques implique aussi que chacun des modules neuronaux qui entrent dans la composition du corps de Penfeld ait une constitution particulière. Elle implique aussi que l’activité de ces modules puisse engendrer une modulation du champ magnétique cérébral particulière à tel ou tel état affectif ressenti par le sujet. On voit ainsi en l’occurence que des études anatomiques très fines de modules distincts ou des mesures très précises et très discriminantes utilisant la magnétoencéphalographie pourraient peut-être assez rapidement donner des résultats significatifs validant partiellement ou invalidant totalement cette théorie.
    Je pense qu’il en existe certainement plusieurs autres, plus ou moins sérieuses sans doute (mais qui d’autres que les chercheurs eux-mêmes sont aptes d’abord à juger du sérieux d’une théorie ?) qui pourraient motiver des recherches. La question de savoir si un site comme « Le cerveau à tous les niveaux » qui apporte un savoir considérable même aux chercheurs (forcément réduits à se spécialiser) ne pourrait pas aussi -ne serait-ce qu’en marge- au moins mentionner quelques pistes de recherche aventureuses, cette question me semble à poser.
    Tous les domaines du savoir ne sont pas, à mon sens, comparables. Celui qui inclut le cerveau me paraît, pour mille raisons, d’une importance primordiale. Figer nos conceptions sur le sujet sans avoir exploré toutes les voies me paraît en conséquence très grave. Des sites comme « Le cerveau à tous les niveaux » ou « Genes to Cognition Online » n’ont certainement pas ce but-là… A quelque niveau que ce soit !