{"id":1827,"date":"2020-01-28T01:11:35","date_gmt":"2020-01-28T00:11:35","guid":{"rendered":"http:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=8605"},"modified":"2022-01-04T21:07:06","modified_gmt":"2022-01-04T20:07:06","slug":"un-grand-concours-pour-tester-deux-grandes-theories-rivales-sur-la-conscience","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/2020\/01\/28\/un-grand-concours-pour-tester-deux-grandes-theories-rivales-sur-la-conscience\/","title":{"rendered":"Un \u00ab\u00a0concours\u00a0\u00bb pour tester deux grandes th\u00e9ories rivales sur la conscience"},"content":{"rendered":"

\"\"Ce n\u2019est pas ce qu\u2019on pourrait appeler la fa\u00e7on classique de faire de la science. Mais quand vient le temps d\u2019\u00e9tudier quelque chose d\u2019aussi complexe et \u00e9vanescent que la conscience humaine<\/span><\/a><\/span>, il semble qu\u2019on puisse en arriver \u00e0 l\u2019\u00e9tonnant \u00ab concours \u00bb dont j\u2019aimerais vous parler aujourd\u2019hui. Deux grandes th\u00e9ories rivales sur les corr\u00e9lats neuronaux de la conscience<\/span><\/a><\/span> vont en effet \u00eatre test\u00e9es litt\u00e9ralement l\u2019une contre l\u2019autre dans six laboratoires r\u00e9partis sur trois continents ! C’est ce que nous apprenait un article de la revue Science <\/em>en octobre dernier<\/span><\/a><\/span><\/strong>, tout en pr\u00e9cisant que ce qui ressemblait \u00e0 une sorte de pari fait entre scientifiques \u00e0 la pause-caf\u00e9 \u00e9tait tout de m\u00eame assorti d’un budget de 20 millions de dollars venant d’une fondation subventionnant les recherches \u00e0 l’intersection de la science et de la religion.<\/p>\n

La question des rapports qu’entretient le cerveau avec la conscience nourrit des d\u00e9bats passionn\u00e9s depuis que certains neuroscientifiques osent aborder cette question de front, en gros depuis le d\u00e9but des ann\u00e9es 1990. D’o\u00f9 les innombrables mod\u00e8les et th\u00e9ories <\/span><\/a><\/span>qui s’affrontent depuis des ann\u00e9es. Mais si certaines donn\u00e9es empiriques sont parfois bien expliqu\u00e9es par telle ou telle th\u00e9orie, il en est deux qui, par le grand cadre g\u00e9n\u00e9ral qu’elles proposent, se sont d\u00e9marqu\u00e9es du lot et sont devenues des paradigmes incontournables dans le domaine.<\/p>\n

La premi\u00e8re th\u00e9orie est celle de l’espace de travail global (\u00ab\u00a0global workspace theory, ou GWT\u00a0\u00bb, en anglais), propos\u00e9e par le psychologue Bernard Baars et \u00e9tay\u00e9e par les neurobiologistes Stanislas Dehaene et Jean-Pierre Changeux<\/span><\/a><\/span>. Elle part d’une id\u00e9e qui remonte aux premiers temps de l’intelligence artificielle selon laquelle des donn\u00e9es rendues accessibles \u00e0 un endroit du syst\u00e8me (un \u00ab\u00a0tableau noir\u00a0\u00bb ou \u00ab\u00a0blackboard\u00a0\u00bb, pour reprendre la m\u00e9taphore habituelle) vont permettre \u00e0 de nombreux modules sp\u00e9cialis\u00e9s d’\u00eatre mis au courant de ces informations et de les utiliser. Et pour aller tr\u00e8s vite, ce serait cette diffusion (ou \u00ab\u00a0broadcast\u00a0\u00bb) aux multiples sous-syst\u00e8mes cognitifs de notre cerveau (attention, m\u00e9moire de travail, planification, etc.) qui nous ferait percevoir cette \u00e9trange impression subjective qu’on appelle la conscience.<\/p>\n

Pour la GWT, le cortex frontal est une r\u00e9gion cruciale parce que fortement impliqu\u00e9 dans la s\u00e9lection de l’information sensorielle \u00e0 retransmettre aux autres r\u00e9gions qui ex\u00e9cuteront les processus cognitifs ou les actions appropri\u00e9es. De plus, pour Dehaene et ses coll\u00e8gues, les ordinateurs actuels n’atteignent pas encore notre niveau de sophistication cognitive, mais ils ne voient pas pourquoi les ordinateurs du futur ne l\u2019atteindraient pas pour devenir conscient eux aussi.<\/p>\n

La th\u00e9orie de l’information int\u00e9gr\u00e9e (\u00ab\u00a0integrated information theory<\/span><\/a><\/span><\/strong>, ou IIT\u00a0\u00bb), propos\u00e9e par Giulio Tononi et adopt\u00e9e par plusieurs autres neurobiologistes comme Christof Koch<\/span><\/a><\/span><\/strong>, est la th\u00e9orie rivale de la GWT. Pour elle, le niveau de conscience d’un syst\u00e8me (un cerveau par exemple) est reli\u00e9 aux interconnexions que l’on retrouve dans ce r\u00e9seau particulier. Plus nombreux seront les neurones \u00e0 interagir les uns avec les autres, plus l’organisme aura une exp\u00e9rience consciente unifi\u00e9e, et ce, m\u00eame sans input sensoriel imm\u00e9diat. Encore une fois tr\u00e8s grossi\u00e8rement, Tononi postule que tout syst\u00e8me complexe interconnect\u00e9 par des relations causales va n\u00e9cessairement ressentir \u00ab\u00a0l’effet que \u00e7a fait<\/span><\/a><\/span>\u00a0\u00bb d’\u00eatre ce syst\u00e8me. Autrement dit, il aura un certain niveau de conscience qui d\u00e9pendra de sa complexit\u00e9 et du niveau d’int\u00e9gration dont il est capable.<\/p>\n

L\u00e0 o\u00f9 \u00e7a devient pas mal fly\u00e9, si vous me permettez l’expression, c’est que pour l’IIT, la conscience \u00e9tant la puissance causale intrins\u00e8que d’un syst\u00e8me complexe (comme le cerveau humain), on peut en d\u00e9river une valeur appel\u00e9e \u03a6 (prononcez \u201cfi\u201d) capable de quantifier le niveau de conscience de ce syst\u00e8me. Si \u03a6 est \u00e9gal \u00e0 0, le syst\u00e8me ne ressentirait rien. Mais plus la valeur de \u03a6 augmente, plus le syst\u00e8me serait conscient.<\/p>\n

Le cortex humain \u00e9veill\u00e9 avec une connectivit\u00e9 tr\u00e8s sp\u00e9cifique et extr\u00eamement riche produit une grande valeur de \u03a6 et donc un haut niveau de conscience. Mais pas le cervelet<\/a> humain qui, malgr\u00e9 son nombre astronomique de neurones, contribue tr\u00e8s peu \u00e0 la conscience (et l’on sait qu’il peut \u00eatre beaucoup endommag\u00e9 sans l’affecter). C’est aussi cette valeur de \u03a6 que la technique \u00ab\u00a0zap-and-zip\u00a0\u00bb permet de mesurer (voir le p.s. \u00e0 la fin de ce billet).<\/p>\n

L’IIT pr\u00e9dit aussi que toute simulation, m\u00eame tr\u00e8s sophistiqu\u00e9e, d’un cerveau humain sur un ordinateur ne peut pas \u00eatre consciente, de la m\u00eame mani\u00e8re qu’une simulation de l’attraction gravitationnelle d’un trou noir ne d\u00e9formera pas l’espace-temps autour de l’ordinateur qui ex\u00e9cute ces calculs. Pour l’IIT, la conscience ne peut pas \u00eatre \u00ab\u00a0comput\u00e9e\u00a0\u00bb, elle doit \u00eatre construite dans la structure m\u00eame du syst\u00e8me.<\/p>\n

Dernier d\u00e9tail mais non le moindre pour revenir \u00e0 notre concours, les tenants de l’IIT suspectent que le gros du travail est fait une vaste zone de la partie post\u00e9rieure du cerveau incluant le cortex pari\u00e9tal, occipital et temporal. Contrairement \u00e0 la GWT, le cortex frontal ne serait que tr\u00e8s peu impliqu\u00e9. Des protocoles exp\u00e9rimentaux, o\u00f9 des sujets deviennent par exemple conscients de l’apparition d’une image \u00e0 mesure que sa pr\u00e9sentation devient suffisamment longue, seront donc mis en oeuvre pendant que l’on scannera le cerveau des sujets avec diff\u00e9rents appareils d’imagerie c\u00e9r\u00e9brale<\/span><\/a><\/span> (r\u00e9sonnance magn\u00e9tique fonctionnelle, \u00e9lectroenc\u00e9phalographie, \u00e9lectrocorticographie). Si l’activation correspondant \u00e0 la prise de conscience du stimulus est d’abord frontale, cela plaidera fortement en faveur de la GWT. Par contre, si elle survient surtout dans la partie post\u00e9rieure du cerveau, c’est l’IIT qui marquera des points.<\/p>\n

Tononi et Dehaene se sont mis d’accord sur les param\u00e8tres des exp\u00e9riences et on pr\u00e9enregistr\u00e9 leur pr\u00e9diction pour chacune d’elles. Et pour \u00e9viter tout conflit d’int\u00e9r\u00eat, aucun des deux ne collectera ou n’interpr\u00e9tera les donn\u00e9es. Ce que rend l’issu de la d\u00e9marche assez excitante, c’est que chacun a accept\u00e9, si les r\u00e9sultats semblent falsifier leur th\u00e9orie, d’admettre qu’ils avaient tort. Du moins en partie, car rien n’est jamais simple en science, et encore moins avec la conscience…<\/p>\n

* * *<\/p>\n

P.s. : La technique \u00ab\u00a0zap-and-zip\u00a0\u00bb, qui fut d\u00e9velopp\u00e9e par Giulio Tononi au d\u00e9but des ann\u00e9es 2000, utilise la stimulation magn\u00e9tique transcr\u00e2nienne<\/span><\/a><\/span> qui permet de \u00ab\u00a0zapper\u00a0\u00bb (d’activer ou d’inactiver) certaines petites r\u00e9gions du cerveau en appliquant un bref champ magn\u00e9tique \u00e0 la surface du cr\u00e2ne. L’activit\u00e9 \u00e9lectrique des neurones affect\u00e9s est donc perturb\u00e9e, et ces perturbations se r\u00e9percutent de neurones en neurones ailleurs dans le cortex jusqu’\u00e0 ce que le signal s’amenuise et finisse par arr\u00eater. C’est cette r\u00e9verb\u00e9ration plus ou moins \u00e9tendue dans l’espace et dans le temps que l’on peut mesurer avec un appareil \u00e0 \u00e9lectroenc\u00e9phalogramme (EEG). Ce que l’on observe alors, c’est que plus le signal recueilli est pr\u00e9visible, moins le cerveau est conscient. J’avais d\u00e9j\u00e0 expos\u00e9 ce ph\u00e9nom\u00e8ne pour l’\u00e9tat de veille, de sommeil profond et de sommeil paradoxal dans un billet ant\u00e9rieur<\/span><\/a><\/span>, sans toutefois nommer explicitement la technique \u00ab\u00a0zap-and-zip\u00a0\u00bb alors utilis\u00e9e.<\/p>\n

Pour en venir \u00e0 la partie \u00ab\u00a0zip\u00a0\u00bb de la technique maintenant, l’analogie qui permet de la comprendre est celle de la compression d’un fichier informatique pour le rendre plus l\u00e9ger (dans le format .zip, par exemple). Comme pour un fichier, plus le d\u00e9roulement d’une r\u00e9verb\u00e9ration est pr\u00e9visible, plus elle pourra \u00eatre compress\u00e9e facilement. Au contraire, quelque chose de complexe est plus difficile \u00e0 compresser. La technique \u00ab\u00a0zap-and-zip\u00a0\u00bb a ainsi pu \u00e9tablir que des sujets \u00e9veill\u00e9s ont un \u201cperturbational complexity index\u201d entre 0,31 et 0,70 et une personne anesth\u00e9si\u00e9e ou endormie en bas de 0,31. On l’a aussi test\u00e9e sur des patients minimalement conscients ou dans des \u00e9tats v\u00e9g\u00e9tatifs o\u00f9 elle a permis de confirmer les diagnostics, mais aussi d’identifier un certain nombre de cas o\u00f9, bien que diagnostiqu\u00e9s dans un \u00e9tat v\u00e9g\u00e9tatifs, le\u00a0 \u201cperturbational complexity index\u201d se situait plut\u00f4t dans la fen\u00eatre des valeurs conscientes, sous-entendant que ces personnes \u00e9taient peut-\u00eatre conscientes mais incapables de communiquer.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ce n\u2019est pas ce qu\u2019on pourrait appeler la fa\u00e7on classique de faire de la science. Mais quand vient le temps d\u2019\u00e9tudier quelque chose d\u2019aussi complexe et \u00e9vanescent que la conscience humaine, il semble qu\u2019on puisse en arriver \u00e0 l\u2019\u00e9tonnant \u00ab concours \u00bb dont j\u2019aimerais vous parler aujourd\u2019hui. Deux grandes th\u00e9ories rivales sur les corr\u00e9lats neuronaux […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[7],"tags":[197,566,591],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1827"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1827"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1827\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2108,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1827\/revisions\/2108"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1827"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1827"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1827"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}