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Chercheur : David ChalmersChercheur : Ned Block

Notre conscience subjective et les modèles pour l’expliquer

Le problème difficile de la conscience constitue en fait la question centrale de la philosophie de l’esprit, c’est-à-dire le rapport plus large entre le corps et l’esprit que les philosophes ont essayé de comprendre depuis la nuit des temps.

Ce «mind-body problem», selon l’expression anglaise, n’a évidemment plus la même forme aujourd’hui qu’il avait à l’époque de Descartes. La science n’en était alors qu’à ses débuts et il était encore possible pour un penseur de concevoir le problème de la relation corps-esprit dans un cadre non matérialiste, ce que la plupart des scientifiques condidèrent comme pour le moins problématique aujourd’hui.



Cette différence majeure aura un impact sur la façon même d’envisager le problème corps-esprit. Descartes affirmait douter de tout sauf de sa pensée et de son expérience consciente d’avoir des qualia. Aujourd’hui la définition et l’existence même des qualia sont remises en question par des philosophes comme Daniel Dennett.

Autre question centrale de la philosophie de l'esprit: comment nos intentions conscientes peuvent-elles être la cause de l’activation de neurones qui mènent à la contraction de nos muscles, de sorte qu'ils réalisent ce que nous nous proposons de faire ? D’autres scientifiques contemporains remettent également en question le caractère conscient des intentions à l'origine de nos comportements, et du même coup, les fondements de notre libre arbitre.

Le champ de la philosophie de l’esprit s’est peut-être rétréci depuis Descartes, mais il est loin d’être épuisé.

Lien : Quining Qualia

 


Certains, comme le philosophe Colin McGinn ou le linguiste Steven Pinker pensent que le vertige que l’on éprouve face au problème difficile viendrait simplement des limites du cerveau humain. Celui-ci est le fruit de l’évolution et comme les cerveaux des autres animaux, il a ses limites sur le plan cognitif.

Notre cerveau ne peut pas retenir 100 chiffres dans sa mémoire à court terme, ne peut pas visualiser un espace à 7 dimensions, et ne peut peut-être pas non plus comprendre comment l’activité neuronale que l’on peut observer de l’extérieur peut donner lieu à notre expérience subjective intérieure. Les tenants de cette position ne peuvent évidemment pas fermer complètement la porte à de nouvelles idées qui pourrait surgir de la tête d’un futur Darwin ou Einstein et qui éclairerait cette question sous un jour complètement nouveau.

QU'EST-CE QUE LA CONSCIENCE?
LES APPROCHES PHILOSOPHIQUES DE LA CONSCIENCEL'APPORT DES SCIENCES COGNITIVESLES FAILLES DU MODÈLE CLASSIQUE DE LA CONSCIENCEQUELQUES CONCEPTS ET MODÈLES PROMETTEURS ISSUS DES NEUROSCIENCES

La notion de conscience recouvre des phénomènes variés (voir le premier encadré ci-bas pour les distinctions du philosophe Ned Block).

En 1994, à la première conférence sur la conscience de Tucson, en Arizona, le philosophe David Chalmers proposa pour sa part de distinguer les difficultés que pose l’étude de la conscience en deux types de problèmes distincts : les « problèmes faciles » et le « problème difficile » de la conscience.

Décréter certains aspects de la conscience comme étant des problèmes faciles à résoudre est bien entendu à prendre au second degré. Ces problèmes sont faciles dans la mesure où guérir le cancer ou envoyer quelqu’un sur Mars se fera facilement… En d’autres termes, ce sont des problèmes qu’on est loin d’avoir résolu, mais les scientifiques ont une bonne idée des étapes qui leur reste à parcourir pour y arriver.

 

Dans le cas de la conscience, il s’agit d’expliquer certaines de ses caractéristiques qui semblent résolubles par les méthodes classiques d’observation et d’expérimentation scientifique. Ainsi en est-il par exemple de la douleur, dont on peut associer l’origine à une lésion subie par le corps. On peut ensuite investiguer plus avant et découvrir que le système de la nociception chez l’humain se réalise grâce à un système de fibres A et de fibres C, etc.

 

Le même genre d’investigation est possible pour décortiquer la mécanique de tous les processus inconscients qui rendent possible la conscience (la vision, la mémoire, l’attention, les émotions, etc.). Pour ce qui est des problèmes faciles, on peut donc espérer identifier les processus cérébraux qui les sous-tendent et tenter de comprendre pourquoi ils ont évolué. Ou encore, pour employer les mots de Chalmers, de trouver les explications fonctionnelles adéquates à ces phénomènes.

Le problème difficile, pour sa part, découle des découvertes de la physique durant la première moitié du XXe siècle, découvertes qui ont rendu difficile de trouver à la conscience une place dans ce monde. Tout était tellement plus simple avant, alors que les philosophes et les scientifiques assumaient sans problème que la réalité de la conscience était au moins aussi « réelle » que celle du monde physique. Mais une fois que le monde dans sa globalité fut compris comme la relation entre des forces, des atomes et des molécules, il restait bien peu de place pour l’aspect subjectif de la conscience.

Et c’est justement cet aspect qui constitue le cœur du problème difficile pour David Chalmers, ou encore ce que le philosophe Joseph Levine appelle en anglais le « explanatory gap » (le « trou » dans l’explication). Pour eux, toutes les explications sur le rôle causal de nos états d’esprit et leur instanciation dans un système nerveux donné (le problème facile) ne nous renseigneront jamais sur la dimension subjective de la conscience ou, pour reprendre les mots du philosophe Thomas Nagel, sur « l’effet que cela fait » d’être soi et de ressentir subjectivement des qualia.

 

Autrement dit, le problème difficile doit aller au-delà de l’explication des processus qui nous permettent de distinguer la couleur rouge de la couleur verte (problème facile), mais doit en plus expliquer comment cette impression subjective particulière de la «rougeur» de quelque chose peut surgir de l’activité de nos assemblées de neurones. Posé à sa plus simple expression, le problème difficile revient à se demander : pourquoi l’activité de notre cerveau nous fait-il ressentir quelque chose plutôt que rien ? Le problème difficile se concentre donc sur l’aspect phénoménologique de la conscience, alors que les problèmes faciles en abordent plutôt les aspects fonctionnels.

 

Comme c’est souvent le cas dans un nouveau champ d’étude comme celui de la conscience, une pléiade de solutions souvent en contradiction les unes avec les autres ont été proposées. Pour aider à y voir clair, le ménage conceptuel des philosophes est toujours utile. Leur classification des différentes positions philosophiques possibles face au problème difficile dépend souvent de l’acceptation ou du refus de certaines prémisses, ce qui donne souvent lieu à des combinatoires complexes.


Il existe différentes catégorisations plutôt convergentes de nos différentes formes de conscience. Pour le philosophe Ned Block, les phénomènes conscients comporteraient au moins quatre aspects centraux se manifestant en état d’éveil :

La conscience d’accès, où un état est conscient si, lorsque l’on est dans cet état, une représentation de son contenu est immédiatement disponible. Cette représentation peut alors servir de prémisse pour le raisonnement et peut jouer un rôle dans le contrôle rationnel de l’action et de la parole. Ce concept rappelle celui d’espace de travail neuronal.

La conscience phénoménale, qui correspond aux aspects qualitatifs de notre vie mentale (ou qualia). En d’autres termes, « l’effet que cela fait » de ressentir une douleur, de percevoir une couleur, etc.

La conscience réflexive (ou conscience de “monitoring”) qui est notre capacité d’inspecter délibérément le cours de nos pensées, de faire de l’instrospection ou de pister notre comportement.

La conscience de soi, c’est-à-dire la représentation de soi qui confère une certaine unité à notre vie mentale.

Outil : Théories du soi

 


Par “états modifiés de conscience” («altered states of consciousness», en anglais), on entend des expériences au cours desquelles une personne a l'impression que le fonctionnement habituel de sa conscience se dérègle. Après une expérience d’états modifiés de conscience, qui la plupart du temps est un état temporaire, une personne dira par exemple qu’elle a eu l’impression de vivre un autre rapport au monde, à son identité, à son corps.

Les états modifiés de conscience peuvent être associés à des événements reliés au sommeil, comme l’endormissement, le somnambulisme, ou le fait d’avoir été privé de sommeil. Ils peuvent être induits par une autre personne comme dans le cas de l’hypnose, par soi-même (méditation, prière, exercice physique) ou par un groupe (état de transe collective). Ils peuvent aussi être associé à des états pathologiques (fièvre, carence en oxygène) ou à la consommation de drogues.

Un exemple de ceci serait l'effet de la marijuana sur la conscience et ses différentes composantes (l'input sensoriel, la clarté de la perception, la distorsion du temps, la mémoire, les attentes, les associations fonctionnelles, l'attention, etc.) qui ont été très bien décrits.

La poursuite, l'atteinte et les conséquences des états modifiés de conscience peuvent être acceptables et reconnus socialement ou désapprouvées socialement et illégales (comme par exemple dans le cas de la consommation de certaines drogues).

De manière générale, il semble qu'il y ait un registre optimal de stimulations extérieures nécessaires pour le maintien d'un état normal d'éveil de la conscience. Les niveaux de stimulation au-dessus ou au-dessous de ce registre semblent conduire à la production d'états modifiés de conscience. Par exemple, l’ennui extrême qui accompagne la privation de contacts sociaux prolongés est susceptible d’induire des états modifiés de conscience. Le phénomène peut également se produire dans des circonstances impliquant au contraire un état d'éveil accru ou une implication mentale intense (absorption intense dans un travail, lecture, performance dans un sport, etc).

 Lien : ÉTATS MODIFIÉS DE CONSCIENCEOutil : Expérience mystique et méditation : les corrélats neurobiologiques 

 


Contrairement à ce que pensent McGinn ou Pinker (voir l'encadré à gauche), pour Gérald Edelman il n’y a pas de problème intrìnsèque à l’étude scientifique de la conscience. Il résume sa position en deux phrases : « Si l’aspect phénoménal d'une expérience consciente, qui est ce qui la distingue de tout autre phénomène, est irréductible, il en est de même en physique avec le fait qu’on ne peut pas expliquer pourquoi il y a quelque chose plutôt que rien. Comme la physique n’a jamais été gênée par cette limite ontologique, la recherche scientifique sur la conscience ne devrait pas non plus être gênée par le caractère privé de l’expérience phénoménale. »

Lien : The Mystery of Consciousness

    
Liens
Lien : Levels of explanationLien : Mary the colour scientistLien : Livre: Introducing ConsciousnessLien : Stairway to the Mind. By Alwyn Scott
Lien : ConsciousnessLien : David Chalmers' collection of online papers on consciousnessLien : Daniel Andler (ENS), Vidéo  Les neurosciences cognitives sont-elles réductrices ?Lien : The 19th Century: Mind and Brain
Lien : Classics in Psychology. 1855-1914 : Historical EssaysLien : Jaegwon Kim's book 'Physicalism, or something near enough'Lien : THINKING ABOUT THINKINGLien : The Puzzle of Conscious Experience
Lien : Review of Science and the Riddle of Consciousness by Jeffrey FossLien : Materialism, the philosophy that all is matter, or at least, all is governed by physical lawLien : Cartesian dualism, the philosophy that both matter and mind are primary and irreducibleLien : Idealism, the philosophy that mind is all and all is mind
Lien : The teaching of nondualityLien : L'émergence, les modèles de réduction et le mentalLien : VI. The philosophy of consciousnessLien : Théories de l’identité psychophysique
Lien : Philosophy of mindLien : Faut-il éliminer l'esprit?Lien : PhysicalismeLien : l'identité de l'esprit et du cerveau
Lien : le fonctionnalismeLien : Le physicalisme selon Jaegwon KimLien : Résoudre le problème corp-esprit d’une façon radicale : le matérialisme éliminatifLien : Eliminative Materialism
Lien : notre compréhension du physicalisme et de ses enjeuxLien : Statut de la psychologie du sens communLien : Reduction and Emergence
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Histoire : Quand l'histoire des sciences éclaire la philosophie de l'espritQuand l'histoire des sciences éclaire la philosophie de l'esprit

Une version encore plus radicale que l’épiphéno-ménomalisme, connue sous l’expression de «parallélisme psychophysique», postule que l’esprit et la matière ont des statuts distincts mais évoluent en parallèle sans avoir d’influences causales ni dans un sens ni dans l’autre. Autrement dit, la matière influence seulement la matière, et l’esprit influence seulement l’esprit.

Gottfried Leibniz, qui défendait déjà cette thèse de « l’harmonie préétablie » au XVIIe siècle, pensait que Dieu avait arrangé les choses à l'avance de sorte que les esprits et les corps demeuraient en constante harmonie les uns avec les autres.

Comme bon nombre de dualistes contemporains admettent maintenant le caractère complet de la causalité du monde physique (voir l'encadré suivant), ils en viennent à penser que les processus mentaux pourraient, après tout, n’exercer aucune influence causale sur le monde physique. Même si le sens commun nous encourage à penser que nos intentions, nos désirs et nos sentiments affectent directement nos comportements, cela pourrait finalement n’être qu’une illusion et la conscience pourrait être causalement impotente.

Voilà pourquoi, pour demeurer dualiste, le concept du parallélisme psychophysique leur est bien utile. Car si l’esprit et la matière ne peuvent pas réellement s’influencer mutuellement, on peut continuer à admettre qu’ils vont de pair, comme deux trains identiques sur des rails en parallèle. L’esprit et la matière restent ainsi toujours en phase, de sorte que s’asseoir sur une punaise va toujours provoquer une sensation consciente de douleur.

Lien : CRITIQUE DU PARALLELISME PSYCHOPHYSIQUE

Nous sommes tous un réseau complexe

« Mind in life » : une continuité entre la vie et la pensée

L’intelligence collective des groupes humains

Qui est en charge ? Nous ?

Libre arbitre et neuroscience

Les trois infinis : le grand, le petit et le complexe

Même pour le dualisme de propriété, la question de savoir comment les états subjectifs peuvent influencer la matière sans violer les principes de la physique demeure difficile à résoudre.

Car le monde physique montre une « causalité complète ». Un gardien de but arrête une balle parce que ses muscles se sont contracté, parce que des stimuli électriques ont voyagé le long de certains nerfs, parce que son cortex moteur a eu une certaine activité, parce que juste avant son cortex sensoriel avait eu lui aussi une certaine activité, parce que sa rétine avait enregistré la forme de la balle s’approchant, etc…

L’énaction propose une approche particulièrement originale par rapport à ce problème


Une position matérialiste répandue veut que ce soit la physiologie particulière du cerveau humain qui nous fait ressentir la douleur, comme c’est la physiologie particulière de la pieuvre qui doit lui faire ressentir la douleur, et non pas une hypothétique similarité structurelle comme l’affirme le fonctionnalisme.

Cela suggère que les autres animaux qui ne partagent pas la physiologie du cerveau humain peuvent difficilement ressentir les sentiments humains, un partage interspécifique d’états mentaux qui était attrayant et possible avec le fonctionnalisme.

Mais pas pour nombre de matérialistes pour qui l'on peut très bien distinguer la douleur d’une pieuvre de celle d’un humain et que ces deux douleurs peuvent très bien ne pas être les mêmes. Pour bien des neurobiologistes, il est par exemple tout à fait possible que l’humain puisse, grâce à son cortex cérébral très développé, atténuer ou au contraire amplifier sa douleur avec toutes sortes de pensées conscientes issues de ce cortex, chose que ne peut évidemment pas faire la pieuvre.


Une position semblable au fonctionnalisme consiste à admettre qu’il y a quelque chose de très mystérieux entourant la conscience subjective, ou du moins l’impression qu’on en a, mais que cette chose doit pouvoir s’expliquer par des processus physiques du monde matériel. D’où la conviction de ces penseurs, souvent issus de la physique ou des mathématiques, que le problème difficile ne pourra être résolu qu’en faisant intervenir des éléments de la toute aussi étrange physique quantique, ou carrément de principes physiques non encore découverts.

Pour ce qui est de la physique quantique, c’est son caractère probabiliste et son indétermination qui, pour certains, crée une brèche par où les états mentaux pourraient avoir une influence sur le monde physique.


Pour montrer les difficultés de l’approche fonctionnaliste qui admet la présence éventuelle d’états conscients chez une machine, le philosophe John Searle a imaginé une expérience de pensée fameuse connue sous le nom de « chambre chinoise ».

Searle imagine que quelqu’un est dans une chambre où il reçoit par une fente des symboles chinois qu’il ne comprend pas. Il regarde alors dans un livre qui lui donne une correspondance avec d’autres symboles qu’il retourne à l’extérieur de la chambre. Or les premiers symboles étaient des questions et ceux que la personne retourne sans rien n’y comprendre sont les bonnes réponses à ces questions. Pour Searle, cet homme est comme un programme d’ordinateur qui ne fait que répondre à des inputs par des outputs appropriés d’une manière causale systématique. Autrement dit, il ne fait que manipuler des symboles selon les consignes écrites par un programmeur (dans le livre des correspondances) sans pouvoir leur attribuer de signification.

Pourtant, un chinois pourrait être convaincu que l’homme dans la chambre, ou le programme d’ordinateur, comprend le chinois, car il réussirait à le tromper, il réussirait le test de Turing. Cette expérience montre donc les limites du test de Turing et comment on peut prendre les apparences d’un état conscient pour la conscience elle-même.

Tous les fonctionnalistes n’ont cependant pas capitulé devant l’argument de la chambre chinoise. Pour eux, l’essentiel n’est pas de constater que l’homme dans la chambre n’est pas conscient, mais bien que l’ensemble du système homme-chambre puisse l’être. Car personne ne soutient l’idée qu’un transistor isolé d’un ordinateur peut être conscient. C’est plutôt l’ensemble des composantes de l’ordinateur qui pourrait l’être et non pas seulement certains de ses éléments.

Lien : L’argument de la chambre chinoiseLien : Les machines peuvent-elles penser?Lien : The Chinese Room
LES APPROCHES PHILOSOPHIQUES DE LA CONSCIENCE
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Parmi toutes les approches philosophiques proposées au fil des siècles pour tenter de résoudre le problème difficile de la conscience humaine, le dualisme et le matérialisme recueillent l’adhésion d’un nombre considérable de penseurs. Ceux-ci ont toutefois été amenés à nuancer ces deux positions théoriques générales afin de faire face aux critiques formulées à leur endroit.

Pour éviter les pièges du dualisme de substance par exemple, on a proposé un « dualisme de propriété ». Celui-ci reconnaît que tout est matière mais que cette matière peut posséder deux types de propriété : des propriétés physiques et des propriétés mentales, ces dernières n’étant pas réductibles aux premières. On qualifie d’ailleurs souvent le dualisme de propriété de «physicalisme non réductible».

La douleur aurait par exemple une propriété physique (les fibres C qui émettent des potentiels d’action) et, en même temps, une propriété consciente (le sentiment douloureux).

 

Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716). À propos de Leibniz,
voir aussi l’encadré sur « l’harmonie préétablie ».

Un des arguments des dualistes de propriété est celui dit « de la connaissance ». Il fut d’abord présenté par Leibniz au XVIIe siècle et réactualisé par le philosophe Frank Jackson dans les années 1980 sous forme d’une petite fable d’anticipation.

Supposons, dit Jackson, qu’une grande neurobiologiste aurait tout appris ce qu’elle sait de la perception de la couleur dans les livres, mais n’en aurait jamais vu une seule de toute sa vie. Le jour où elle voit une rose pour la première fois, elle apprendra quelque chose de plus sur la couleur : ce que cela fait de voir du rouge. Ce qui prouve, selon lui, qu’il y a deux catégories distinctes de propriété à la matière.

 

Pour les dualistes de propriété comme David Chalmers, cette option ne constitue pas un rejet de la science mais au contraire un appel à élargir ses horizons, en reconnaissant la conscience comme une entité à part entière, aussi fondamentale que l’espace, le temps ou la force gravitationnelle.

Mais la question de savoir comment les états subjectifs peuvent influencer la matière sans violer les principes de la physique demeure irrésolue. Sans parler du fait que le dualisme de propriété mène au panpsychisme, c’est-à-dire à l’idée que toute matière (même un thermostat, même une roche…) possède des propriétés conscientes, aussi infimes soient-elles.

 

Lien : Le dualisme des propriétés

Certains dualistes acceptent l’idée que la causalité fermée du monde physique doit être respectée en tout temps et qu’aucun état mental ne peut influencer le cerveau. Pour eux, les états mentaux existent et sont produits par le cerveau, mais ils n’ajoutent rien à son fonctionnement physique. C’est ce qu’on appelle l’épiphénoménalisme, un position philosophique qui reconnaît des influences causales du cerveau à l’esprit, mais non l’inverse. Une position plus radicale où il n’y aurait d’influences causales ni dans un sens, ni dans l’autre, a aussi été défendue (voir l’encadré sur le « parallélisme psychophysique »).

Pour les épiphénoménomalistes, l’impression que nos intentions, nos désirs et nos sentiments affectent directement nos comportements ne serait donc qu’une illusion, qu’un « épiphénomène ». Nous serions un peu comme un enfant qui joue avec un volant de plastique sur le siège du passager à côté de son père qui conduit sa voiture. L’enfant, tout entier à son jeu, en vient à croire que c’est lui qui conduit. Exactement comme nous avons la fausse impression que c’est notre esprit qui nous conduit.

Aujourd’hui, parmi ceux qui acceptent l’idée d’un monde physique dans lequel existe une subjectivité consciente, plusieurs sont prêts à accepter l’idée que les processus mentaux pourraient, après tout, n’exercer aucune influence causale sur le monde physique. Et ce, malgré le fait que le sens commun nous encourage à penser que nos intentions, nos désirs et nos sentiments affectent directement nos comportements.

Pour eux, le sentiment subjectif de soif qui nous fait nous diriger vers le robinet ne serait pour rien dans notre déplacement. Plus étonnant encore, si la conscience n’a pas d’influence sur notre comportement, il s’ensuit que notre comportement demeurerait exactement le même si nous étions des zombies, c’est-à-dire que notre activité cérébrale n’était pas accompagnée d’états mentaux.

Mais il est difficile de nous imaginer en zombies, surtout quand on pense aux comportements verbaux que l’on interprète habituellement comme le reflet de nos états mentaux. David Chalmers a d’ailleurs tenté de montrer la difficulté de cette position en se caricaturant comme un zombie sans états mentaux en train de discuter de la conscience avec d’autres philosophes zombies.

 

Lien : L’esprit comme un programme de machine

D’autres philosophes, étiquetés par Paul Churchland comme des « dualistes interactionnistes de propriétés émergentes », considèrent que les phénomènes mentaux, bien que non physiques, peuvent tout de même avoir un rôle causal sur le monde physique. Une odeur ou une couleur pourrait donc, une fois générée, influencer en retour le fonctionnement du cerveau.

Cette option, souvent abrégée par le terme unique d’émergentisme, introduit l’idée d’une hiérarchie de la complexité dans la matière. Pour les émergentistes, seuls les systèmes ayant atteint, par le biais de l’évolution, une configuration suffisamment complexe pourraient faire émerger des phénomènes conscients. La conscience subjective est donc vue ici comme quelque chose qui est plus que la somme de ses composantes de base (les neurones, par exemple) puisque celles-ci sont physiques et que la conscience subjective semble d’une autre nature.

Encore une fois, ces propriétés émergentes sont irréductibles aux propriétés de base dont elles émergent – c'est-à-dire qu'elles ne peuvent ni être prédites, ni être expliquées à partir de leurs conditions sous-jacentes. L’exemple classique est celui des atomes qui s’unissent pour former une molécule aux propriétés différentes. Ainsi, à la température de la pièce, l’hydrogène est gazeux et l’oxygène aussi, mais le H2O, c’est-à-dire l’eau qui résulte de leur union, est liquide.

Ce concept d’émergence et sa nature étrange est considéré par certains neurobiologistes matérialistes comme un prétexte pour ne pas se mettre à la tâche afin d’étudier concrètement les corrélats neuronaux de la conscience.

D’autres matérialistes font cependant eux aussi appel au concept d’émergence lorsqu’ils élaborent des modèles neurobiologiques de la conscience où celle-ci émerge de la complexité des processus neuronaux proposés. Ils laisseraient alors, selon les mêmes critiques, un «trou dans l’explication» («an explanatory gap», en anglais) qui tend à les ramener vers une position mystérienne.

 


D’après Valentine, E.R. (1982) et http://en.wikipedia.org/wiki/Philosophy_of_mind

 

L’alternative matérialiste (ou physicaliste) contourne ce problème en posant que les états conscients ne sont peut-être pas, après tout, distincts des états physiques. La causalité des états mentaux sur nos comportements n’est alors plus problématique puisque les deux font partie du monde physique.

Certains matérialistes optent pour une théorie dit du « double aspect » qui fait du cerveau et de l’esprit la même entité, mais vue de deux perspectives différentes : externe et objective d’une part, et interne et subjective d’autre part.

D’autres vont vers une réduction pure et simple du mental au physique. Deux sortes d’identité sont alors proposées par les matérialistes réductionnistes.

 

D’abord une conception de l’identité dite « type à type » où l’on pose qu’un type d’événement mental est identique à un type, et un seul, d’événement physique.

Il s’agit d’une théorie de l’identité entre deux types de chose, des états mentaux d’une part, et des états cérébraux d’autre part. Pour les tenants de l’identité type à type, si une flamme nous brûle un doigt et nous fait ressentir de la douleur, ce type d’état mental est identique à l’activation d’un circuit cérébral signalant une chaleur excessive et délétère.

Mais plusieurs objections leur ont été faites à cette forme d'identité. Par exemple, avant de prétendre identifier un état mental à un état physique, il faudrait d’abord savoir précisément quels sont les types d’états mentaux qui existent réellement afin de ne pas leur associer l’état cérébral d’un autre état mental. Or il est loin d’exister une telle unanimité sur les différents états mentaux.

D’autre part, à supposer que l’amour que j’éprouve pour mes enfants soit identique à un certain état de mon cerveau, il paraît exagéré de croire que quiconque aime ses enfants doive avoir une état cérébral absolument identique au mien. Et qu’en est-il des autres espèces ? Il n’apparaît pas impossible que chez la souris par exemple, il puisse y avoir des douleurs qui correspondent à un autre type de processus neurophysiologiques que ceux du cerveau humain. D’où l’expression de "chauvinisme neuronal" du philosophe Ned Block pour qualifier la théorie de l’identité type à type.

 

Dans l'autre conception de la théorie de l'identité dite de " token à token ", personne ne peut partager exactement le même état mental. Par conséquent, un état mental est toujours propre à un individu donné. Cet état mental unique sera donc identifié à un état neurophysiologique tout aussi unique du cerveau de cet individu. Bref, on se contente ici d'affirmer des identités ponctuelles, au cas par cas, entre un état mental singulier et un état cérébral qui l'est tout autant.

Alors que le « type » était une notion générale, le « token » renvoie donc à un cas particulier et pourrait être traduit de l’anglais par le terme français « occurrence ». Selon cette version de la théorie de l’identité, chaque individu peut aimer ses enfants d’une façon tout à fait personnelle produisant un état mental unique à cet individu qui sera identique à un état neurophysiologique tout aussi unique.

Mais peut-on imaginer que deux individus ont, à un moment précis, exactement le même état mental ? Si oui, comme le croient les objecteurs de l’identité « token à token », il pourrait arriver des cas où un même état mental se matérialise de deux façons différentes dans les cerveaux de ces deux individus. Comment alors continuer à parler d’identité quand une chose peut être identique à deux choses différentes ?

 

Lien : Une théorie robuste: l'identité esprit/cerveau

La réponse à cette question est venue d’une autre théorie de la relation corps-esprit, appelée fonctionnalisme. Pour le fonctionnalisme, ce qu’il y a d’identique dans les deux occurrences matérielles différentes d’un même état mental, c’est la fonction, c’est-à-dire l’ensemble des relations de cause et d’effet entre les états mentaux internes.

Le fonctionnalisme accepte ainsi l’idée que les états mentaux sont internes et cachés sans pour autant les identifier aux qualia, à des expériences purement subjectives. Sans pour autant non plus adopter la posture behavioriste qui considère l’esprit comme une « boîte noire » dont il faut se détourner pour se concentrer sur des explications purement comportementales. De plus pour les fonctionnalistes, bien que les états mentaux soient des causes cachées et inobservables, ils les considèrent tout de même comme faisant partie du monde physique.

L’analogie fonctionnaliste classique pour décrire cette position est celle de l’analogie avec le «hardware» et le «software» d’un ordinateur. Le hardware, ce sont les matériaux avec lesquels l’ordinateur est construit, ses circuits intégrés, ses fils, etc. Le software, ce sont les différents programmes que l’ordinateur peut exécuter comme votre traitement de texte ou votre gestionnaire de courriels. Ces derniers peuvent souvent être installés sur différents types de hardware (PC, Mac, etc.), les programmeurs s’étant assurés d’adapter l’essence du software, qui est la structure causale de ses composantes, à chacun des hardwares. Ce qui importe ici, c’est que lorsque l’on tape une commande, cela produit un certain état interne dans la machine, et que cet état produit en retour sur l’écran la bonne réponse. Et c’est exactement comme ça, c’est-à-dire en terme de relations causales entre des états internes, que le fonctionnalisme envisage l’esprit humain.

Par conséquent, différents types de cerveaux (ou d’ordinateurs, de hardwares) pourraient avoir des états conscients similaires (associés ici au software) s’ils ont des modules structurels qui accomplissent les mêmes fonctions. C’est l'argument dit « de la réalisation multiple », où les états mentaux peuvent être réalisés de multiples façons, sur différents supports, et donc pas nécessairement dans un cerveau humain.

La matérialité du support n’est toutefois pas garantie par le fonctionnalisme, puisqu’il n’y a pas d’implication logique stricte entre le fonctionnalisme et le matérialisme. En effet, si l’on part de la prémisse qu’il existe des états mentaux reliés causalement, il ne s’ensuit pas que ceux-ci sont nécessairement de nature matérielle. Dans l’état actuel de nos connaissances, il apparaît cependant peu plausible de croire qu’il existe des causes et des effets qui ne soient pas de nature physique. Et de fait les principaux défenseurs du fonctionnalisme sont des matérialistes.

Contrairement au béhaviorisme, le fonctionnalisme admet que les humains possèdent des états mentaux à l’intérieur d’eux-mêmes et que ceux-ci sont à l’origine de leur comportement. Le fonctionnalisme laisse cependant totalement dans l’obscurité le côté "subjectif " de nos états mentaux, leurs "qualia ". Le fonctionnalisme répond donc difficilement aux critiques centrées sur l’existence des qualia comme l’histoire de Marie de Frank Jackson ou « l’effet que cela fait d’être une chauve-souris » de Thomas Nagel ».

Une autre objection au fonctionnalisme s’adresse plus particulièrement à l’analogie « hardware – software » qui veut que l’esprit soit au cerveau ce que le programme est à l’ordinateur. Le philosophe John Searle a apporté à cette conception ce que certains philosophes considèrent comme sa réfutation la plus difficile à contrer : l’argument de la "chambre chinoise" (voir l'encadré).

Une autre difficulté à laquelle font face les fonctionnalistes matérialistes est qu’en faisant fi du substrat particulier de la physiologie neuronale, ils s’éloignent du point fort du matérialisme qui affirme que les seuls états conscients que l’on connaît, ceux de l’humain, viennent de l’activité de son substrat physique, c'est-à-dire la forme et l’activité de ses réseaux de neurones.

Le fonctionnalisme se retrouve ainsi dans la même position que l’épiphénoménalisme, c’est-à-dire expliquer comment des états mentaux peuvent avoir une influence sur le monde physique.

Lien : Une théorie robuste: Le fonctionnalisme d'Armstrong et de LewisOutil : Similitudes et différences cerveau - ordinateurLien : Fixing Functionalism

 

Jusqu’ici, on a toujours admis l’existence des "états mentaux", c’est-à-dire des désirs, des croyances, des intentions, etc., à l’origine de nos comportements. La version dite « éliminativiste » du matérialisme affirme que ces concepts populaires sont tout simplement faux, même s’ils semblent avoir un pouvoir explicatif réel.

Tout comme l’illusion que le Soleil "se couche" s'explique par la rotation de la Terre autour de son axe, de même les états mentaux conscients ne seraient qu’une illusion que les progrès des neurosciences finiront par dévoiler. D’où l’expression de matérialisme « éliminativiste » puisqu’on élimine purement et simplement ce qui cause problème, à savoir, les états mentaux.

Pour des philosophes comme Paul et Patricia Churchland, deux des principaux défenseurs de cette position, personne n’est donc conscient dans le sens phénoménal, dans le sens du problème difficile de la conscience formulé par Chalmers. Tout se ramène aux problèmes « faciles » qui pourront éventuellement être résolus sans faire intervenir des propriétés physiques autres que celles que l’on connaît déjà. Bref, les explications psychologiques de nos états mentaux ne seraient que temporaires et destinées à être remplacées par les modèles neurobiologiques à venir.

Quant aux arguments comme ceux de Jackson et de sa spécialiste de la vision qui n’a jamais vu de couleur, les matérialistes éliminativistes les contournent en disant qu’on peut parler des états conscients de deux façons : comme étant conscients, et comme étant physiques. Il ne s’agit pas de deux propriétés différentes mais bien d’une même propriété dont on peut parler de deux façons différentes. Un peu comme pour un comédien qui joue dans un film : on peut parler de lui avec le nom de son personnage, ou bien avec son vrai nom dans la vie. Mais dans les deux cas, on réfère à la même personne, à la même réalité.

Ou bien comme pour la température. On apprend d’abord à la concevoir en degrés, puis on apprend qu’il s’agit de l’énergie cinétique moyenne des particules. Deux façons de la concevoir, mais une même réalité.

En expérimentant la couleur rouge pour la première fois, la spécialiste de Jackson n’est au fond qu’en train d’expérimenter une nouvelle façon pour parler d’une même réalité.

 


    
Liens
Lien : MONTE GRANDE what is life?Lien : L'énaction: un concept des neurosciences cognitivesLien : "Review of F. Varela, E. Thompson and E. Rosch, The Embodied Mind," by Daniel C. DennettLien : Restoring to cognition the forgotten primacy of action, intention and emotion
Lien : Reclaiming Cognition. The Primacy of Action, Intention and EmotionLien : Encyclopaedia AutopoeticaLien : Walter J. Freeman and Rafael Núñez Restoring to Cognition the Forgotten Primacy of Action, Intention and EmotionLien : Cognitio 2006 : Beyond the brain: embodied, situated & distributed cognition
Lien : Sciences cognitives et modèles de la penséeLien : La psychologie cognitive survivra-t-elle aux sciences cognitives?Lien : EmbodimentLien : Enactivism (psychology)
Lien : L’étude de tout, par tous les moyens ; étude critique de Philosophie de l’esprit, état des lieuxLien : Incarnation, cognition et représentation : comment les sciences cognitives pensent-elles le corps?Lien : EnactivismLien : Cognitio 2006 : La cognition incarnée, située et distribuée
Lien : Minding the Body in Social Interaction and CognitionLien : Minding the Body in Social Interaction and CognitionLien : Qu’est-ce qu’un concept scientifique ? L’exemple de l’énaction de Francisco Varela.Lien : Vidéo : Le cercle créatif dans l'entreprise
Chercheur
Chercheur : Francico VarelaChercheur : MONTE GRANDE what is life? The new documentary with Francisco VarelaChercheur : Pierre Poirier
Histoire
Histoire : Sciences cognitives et modèles de la pensée

Bref survol de dix ans de neurosciences cognitives

Cognition et émotions incarnées

Pourquoi vous n’êtes pas seulement votre cerveau

Francisco Varela : qu’est-ce que la vie ?

« Mind in life » : une continuité entre la vie et la pensée

Mieux penser le vivant en utilisant ses mots

La discussion (informelle) des modèles en (neuro)science

L’intelligence de nos mainsr

Parler-agir avec un corps-cerveau

Modèles et concepts en neuroscience

Recherche spécialisée versus démarche multidisciplinaire

Modèles et concepts en science : comment naissent-ils?

L’importance accordée au comportement dans la théorie de l’énaction peut sembler, pour plusieurs, être un retour en arrière vers une forme de behaviorisme traditionnel. Toutefois, l’énaction se distingue du behaviorisme dans sa façon de concevoir le comportement. Car contrairement au behaviorisme, le comportement n’est pas vu comme le seul accès aux processus mentaux et aux connaissances d’un individu mais comme la connaissance elle-même considérée comme toute action adéquate dans le monde.

La notion d’agent développée par la théorie de l’énaction la distingue aussi du behaviorisme dans le sens où chaque agent est une entité qui apprend, et ce, de façon personnalisée. Par conséquent la régularité de la réponse à un stimulus donné, qui fonde le behaviorisme, ne s’applique pas ici. Le même stimulus pourra déclencher différents comportements non seulement chez des personnes différentes mais également chez la même personne à des moments différents dans le temps puisque l’agent apprend constamment et se transforme au fil de ses expériences.

Lumière sur les premières membranes cellulaires

Au début des années 1970, Humberto Maturana et Francisco Varela formulent le concept «d'autopoïèse» pour tenter de saisir l’essence des êtres vivants. Ceux-ci étaient jusqu’alors définis par différentes propriétés ou fonctions observées chez les systèmes vivants, ce qui pour Maturana et Varela avait quelque chose du raisonnement circulaire ou de la pensée téléologique.

Du grec autos, soi, et poiein, produire, l’autopoïèse renvoie à la capacité de tout système vivant de maintenir sa structure et de renouveler ses propres constituants. Un système autopoïétique est donc un réseau complexe d’éléments qui régénèrent constamment, par leurs interactions et transformations, le réseau qui les a produits. Bref, un système vivant engendre et spécifie continuellement sa propre organisation.


Source: John Stewart

Dans cette idée centrale d'autonomie, Maturana et Varela y distinguent la «structure» d’une part, qui est formée par l’ensemble des composantes physiques du système, et l'«organisation» d’autre part, qui correspond aux relations entre ces mêmes composants.

À peu près à la même époque, Henri Laborit avait fait une distinction similaire avec ses notions «d'information structure» et «d'information circulante». Cette dernière permet à chaque niveau d’organisation du vivant de s’ouvrir au niveau supérieur qui devient ainsi le servomécanisme du système régulé sous-jacent (voir capsule outil ci-bas).

Les travaux de Henri Atlan sur l’auto-organisation, eux aussi influencés par la cybernétique et la pensée systémique, vont également de pair avec le concept d’autopoïèse puisqu’ils mettent l’accent sur la notion d’autonomie.

Le concept d’autopoïèse a de nombreuses autres implications, dont celle de faire passer la définition du vivant basée sur l’évolution et la reproduction au second plan. Car pour qu’il y ait reproduction, il faut d’abord qu’il y ait autoconservation de l’organisme vivant qui la rend possible, soulignent les partisans de l’autopoïèse. L’évolution phylogénétique interviendrait quant à elle seulement par la suite, lors de la reproduction.

Source: John Stewart

Autre implication du concept d’autopoïèse : l’impossibilité de distinguer entre ce qui vient de l’environnement et ce qui vient du système lui-même. La communication entre un système et son environnement s’établit par un «couplage structurel» (voir l’encadré suivant) au niveau de leurs éléments réciproques. Et c’est la présence de couplages possibles qui permet la conservation de l’identité de l’organisme. La principale conséquence de cette pensée pour la notion du « soi » est que celui-ci est forcément de nature autopoïétique, c’est-à-dire en constante transformation, jamais fixe, ne reposant sur aucun socle ou fondement stable (voir le premier encadré à droite sur le bouddhisme).

Lien : Introduction à la pensée de Francisco J. VarelaOutil : La CybernétiqueLien : De la biologie à la société de l'informationLien : Reconfiguration de la question hiérarchique dans le capitalisme cognitif : le détour par Henri Laborit
Lien : Individuation, énaction, émergences et régulations bio-phycho-sociologiques du psychismeChercheur : Henri AtlanLien : Sites sur l'AutopoïèseLien : Qu’est-ce qu’un concept scientifique ? L’exemple de l’énaction de Francisco Varela.

Dans la perspective de l’énaction, un individu entre en interaction avec son environnement grâce à toutes ses expériences personnelles mémorisées. Cette interaction donne lieu à ce que Varela et Maturana appellent un couplage structurel («structural coupling», en anglais). Ce concept met l’accent non pas sur l’adaptation optimale d’un organisme à différentes régularités du monde mais sur la «viabilité» d’un certain nombre de couplages organisme-environnement.

C’est en s’appuyant sur le concept de couplage structurel que Varela et Maturana ont développé leur vision de l’évolution, centrée sur la notion de «dérive naturelle» («natural drift», en anglais).

La dérive naturelle se distingue de la sélection naturelle de Darwin (voir capsule outil ci-bas) en ce que l’environnement est vu surtout comme quelque chose qui interdit ou proscrit certains couplages entre un organisme et son environnement. Si un organisme n’a pas la structure adéquate pour se coupler d’une façon ou d’une autre à son environnement, alors il disparaît.

Par conséquent, l’environnement n’est pas considéré comme quelque chose qui dicterait aux organismes leur structure optimale, et de fait, différentes structures peuvent s’accommoder des contraintes imposées par un même environnement.

Lien : “Enactivism” ou la théorie cognitive de la « Personnifiaction » : Une tentative pour mieux comprendre notre activité langagièreChercheur : Humberto MaturanaLien : Livre: Francisco Varela: A new idea of perception and life
Lien : Structural couplingOutil : La sélection naturelle de Darwin

L’évolution n’est pas que la sélection naturelle

Alors que la robotique située (voir le dernier encadré à droite) met surtout l’accent sur la perception, l’action et l’apprentissage dans un environnement complexe, un domaine connexe, celui de la vie artificielle, tente davantage, grâce à des simulations informatiques, de recréer les conditions d’évolution et de reproduction de la vie elle-même.

En d’autres termes, si la biologie s'intéresse aux bases matérielles de la vie, la vie artificielle, elle, s'occupe de sa forme dynamique sans référence à sa matière. Pour les chercheurs de ce domaine, qui ont recours au concept d’auto-organisation, la vie est conçue comme un processus émergeant des interactions d'un grand nombre d’éléments non vivants.

Saisir l’essence de la vie revient donc pour ces chercheurs à saisir son organisation dynamique et abstraite, sa logique. Cette approche, qui s'inscrit dans la mouvance fonctionnaliste, se veut ouverte à l’étude de toute forme de «pensée» et se distingue ainsi des théories neurobiologiques de la conscience qui, elles, se concentrent sur la compréhension du fonctionnement de la pensée et du cerveau humain.

Lien : Vie ArtificielleLien : Vie Artificielle, présentation et illustration JavaLien : Vie artificielleLien : Artificial life
Lien : Artificial LifeLien : Recension de Totalement inhumaine, de Jean-Michel TruongLien : Totalement inhumaine, de Jean-Michel Truong
L'APPORT DES SCIENCES COGNITIVES
QU'EST-CE QUE LA CONSCIENCE?LES APPROCHES PHILOSOPHIQUES DE LA CONSCIENCELES FAILLES DU MODÈLE CLASSIQUE DE LA CONSCIENCEQUELQUES CONCEPTS ET MODÈLES PROMETTEURS ISSUS DES NEUROSCIENCES

Vers les années 1950 et 1960, le paradigme qui avait dominé l’étude expérimentale de l’esprit humain depuis le début du siècle, le behaviorisme, cède progressivement le pas aux sciences cognitives qui allaient connaître deux développements théoriques majeurs : le cognitivisme et le connexionnisme.

Pour le cognitivisme, penser équivaut à manipuler des symboles, à une algèbre qui opère sur des représentations du monde à la manière des ordinateurs digitaux. Le connexionnisme assimile quant à lui la pensée au fonctionnement d’un réseau de neurones. Une opération cognitive résulte de l’interaction d’innombrables unités interconnectées qui interagissent entre elles, sans pilote central. Le connexionnisme conserve cependant l’idée de représentation, qui consiste ici en la correspondance entre un état global émergent et des propriétés du monde.

Pour certains, cette idée de représentation a de forts relents de dualisme et entretient une séparation entre le corps et l’esprit d’une part, et entre soi et le monde extérieur d’autre part. Le caractère passif de cette conception de l’esprit humain, ramené au statut d’un dispositif d’entrée et de sortie traitant de l’information, a également été critiqué. Des auteurs comme Ryle, Freeman ou Núñez ont même soutenu que le concept de représentation interne était une erreur de catégorie ou simplement une fiction.

Ces auteurs s’inscrivent dans un courant de pensée influencé par des pragmatistes comme John Dewey et des phénoménologues comme Merleau-Ponty qui pouvaient concevoir l’action et les intentions sans représentation. Cette tradition critique du connexionnisme et du cognitivisme (et donc aussi du fonctionnalisme), se retrouve autour de l’idée d’un rôle fondamental joué par l’expérience incarnée de l’individu dans son environnement. En plus de jeter un nouvel éclairage sur certaines de nos capacités cognitives étonnantes de la vie de tous les jours (inférences inconscientes, coordination geste parole, compréhension du langage, etc), ce courant de la cognition incarnée soutient que nombre de concepts qui nous servent à penser le monde et à interagir avec autrui ont en fait leur origine dans l’expérience corporelle des individus de notre espèce.

Cette façon de définir la cognition en liant intimement le corps et la pensée a mené à d’intéressantes alternatives aux difficultés épistémologiques des modèles représentationnels (voir les trois premiers encadrés à gauche), en particulier aux restrictions imposées par la causalité linéaire, la dichotomie « sujet – objet » et le dualisme « corps – esprit ». Elle permet entre autre une réhabilitation du rôle des émotions dans la cognition, une reconsidération de nos mécanismes de pensée inconscients du quotidien comme ayant probablement une importance capitale dans notre appareil cognitif, et une reconnaissance des données évolutives montrant que le cerveau humain a évolué en grande partie pour permettre l’organisation de la vie sociale. Cette approche va donc également dans le sens de penseurs comme Vygotsky qui ont mis l’accent sur le milieu social et culturel comme moteur fondamental du développement cognitif humain.

Dans les années 1980, un mouvement qui rejette l’orthodoxie cognitiviste ou connexionniste basée sur l’idée de la représentation s’est donc développé. Pour en comprendre l’essence, prenons l’exemple d’un enfant qui apprend à marcher. Personne ne lui apprend des règles pour le faire comme le postule l’approche cognitiviste. Pourtant il apprend par essais et erreurs à se tenir en équilibre sur ses membres articulés, tout en évitant les obstacles qui le déséquilibrent. L’approche connexionniste est sans doute plus pertinente pour décrire ce qui se passe ici, mais on peut aussi chercher une compréhension plus globale du phénomène en tenant compte des jambes particulières du jeune enfant et de l’environnement dans lequel il doit se déplacer.

 

C’est l’approche qu’a proposé Francisco Varela, auteur de plusieurs ouvrages, dont L’inscription corporelle de l’esprit (1993), qui ont inspiré le mouvement de la cognition incarnée. Celui-ci ne nie pas tous les apports du cognitivisme et du connexionnisme mais les juge insuffisants. La manipulation symbolique n’est par exemple pas écartée mais vue plutôt comme une description de niveau supérieur de propriétés qui se trouvent concrètement matérialisées dans un système distribué sous-jacent. Pour Varela, ce réseau de neurones peut donc servir à décrire adéquatement la cognition, mais pour qu'un tel réseau puisse produire de la signification, il doit nécessairement posséder une histoire, il doit pouvoir agir sur son environnement et être sensible à ses variations.

En effet, dans la vie de chaque jour, ce que nous observons concrètement, ce sont des agents incarnés qui sont mis en situation d’agir et donc entièrement immergés dans leur perspective particulière.

Pour Varela, voilà ce que le cognitivisme et les propriétés émergentes du connexionnisme passent sous silence : notre expérience humaine quotidienne. Cette critique des deux grands courants successifs des sciences cognitives place Varela dans une posture épistémologique appelée théorie de l'autopoïèse (voir l’encadré). Celle-ci est accompagnée d’une méthodologie particulière ancrée dans la tradition bouddhiste (voir l’encadré). Le tout forme ce qu’il est convenu d’appeler le paradigme de l’«énaction».

 

Carte conceptuelle de l’état des sciences cognitives en 1991 avec les différentes disciplines et les principales approches (le terme émergentisme étant équivalent ici au connexionnisme). Source: The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience, by Francisco Varela, Evan Thompson, and Eleanor Rosch, Cambridge, MA: MIT Press, 1991.

 

Dans la perspective de l’énaction, la perception n’a rien à voir avec une attitude contemplative statique. Elle consiste plutôt en une action guidée perceptivement, à la manière dont le sujet percevant parvient à guider ses actions dans sa situation locale du moment. Dans cette perspective, le monde environnant est façonné par l’organisme autant que l’organisme est façonné par lui. Dans le langage de l’énaction, l’odorat ou la vision deviennent ainsi des manières d’énacter des significations, et non de simples récepteurs sensoriels.

On voit donc que le point de référence ici n’est plus un monde prédonné indépendant du sujet percevant, mais la structure sensori-motrice même de ce sujet. Par conséquent, la catégorisation émerge de notre couplage structurel (voir l’encadré) avec l’environnement et notre compréhension conceptuelle du monde est forcément modelée par l’expérience. La cognition n’est donc pas représentation, mais dépend intrinsèquement de nos capacités d’action corporelles.

L'énaction invite également les chercheurs en science cognitive à privilégier les récits à la première personne et la nature irréductible de l’expérience, tout en refusant la moindre concession dualiste. C'est aussi pourquoi ce courant se réclame de la phénoménologie, non pas dans son sens transcendantal ou très théorique, mais conformément à sens étymologique, c’est-à-dire ce qui se manifeste en «première personne», dans la réflexion incarnée. Celle-ci devra être «attentive et vigilante», donc non abstraite et ouverte au corps qui la rend possible. Cette pratique dite de l’attention/vigilance on la retrouve, nous dit Varela, dans la tradition bouddhiste. D’où l’intérêt de celui-ci pour certaines pratiques bouddhistes préconisant un développement graduel de la capacité de présence à l’esprit et au corps dans la méditation comme dans les expériences de la vie ordinaire (voir l’encadré ci-bas).

L'idée principale de l'énaction est donc que les facultés cognitives se développent lorsqu’un corps interagit en temps réel avec un environnement tout aussi réel. Cette idée a eu des répercussions dans plusieurs domaines de recherche, notamment en robotique avec ce qu’on a appelé les robots basés sur le comportement («situated robotics», en anglais) (voir l’encadré ci-bas).

Elle alimente aussi les débats dans des domaines plus vastes encore comme la conscience, la nature du soi et les fondements même du monde. Car s’il est dans la nature même d’un système cognitif de fonctionner dans et grâce à une subjectivité incarnée, le corps, loin d’être un surplus encombrant, devient à la fois la limitation et la condition de possibilité de toute cognition. Loin d’être une machine à se représenter le monde et à trouver des solutions, le système corps-cerveau contribue plutôt à l’avènement conjoint d’un monde et d’une pensée sur le mode de la question. Une pensée qui se constitue aussi à partir de l’histoire des diverses actions accomplies par ce corps dans le monde.

Pour reprendre les mots du philosophe du XIXe siècle Jules Lequier, il s’agirait de « faire et, en faisant, se faire ». Cette conception du psychisme s’inscrit également dans la lignée des travaux de Jean Piaget sur le développement de l’enfant. Ceux-ci tendent en effet à montrer que le psychisme de l’enfant se construit à travers ses contacts avec l’environnement, ce qui amène simultanément une prise de conscience de soi et du monde extérieur.

Tant pour Piaget que pour Varela, le monde extérieur n’est donc plus le cadre de notre expérience sur le fond duquel notre « moi » peut se distinguer. Autrement dit, le moi et le monde ne sont plus régis par un rapport de distinction, mais par un engendrement réciproque. Même s’il semble avoir été là avant que la réflexion ne commence, le monde n’est pourtant pas séparé de nous: c’est notre corps qui nous permet d’en découvrir une partie. Il est produit par l’histoire d’un couplage structurel entre un corps et un environnement, couplage qui diffère pour chaque système vivant.

Cette co-détermination entre système cognitif et environnement remet donc en question tout l’aspect représentationnel du cognitivisme et du connexionnisme, celui qui implique un monde préformé et progressivement représenté. Du point de vue de l’énaction, c’est plutôt l'historique des actions en contexte qui ferait émerger un monde de significations, un monde "énacté", pour reprendre l'expression de Varela.



Francisco Varela souhaitait que les sciences cognitives, et en particulier les théories de la cognition incarnée, puissent avoir un impact sur notre vie quotidienne. La pratique quotidienne qu’il propose pour explorer « l’inscription corporelle de l’esprit » ne vient toutefois pas de la tradition occidentale mais d’une forme de méditation bouddhique dite de « l’attention / vigilance ». Attention / vigilance signifie ici que l’esprit est présent à l’expérience quotidienne, que l'individu vit ce que son esprit fait quand il le fait, bref que la personne coordonne corps et esprit.

Dans cette forme de méditation, l’individu apprivoise aussi progressivement l’idée qu’il n’y a aucun refuge stable et précis dans l’expérience. On appel ce sentiment « l’absence de Soi » ou « absence de fondement » (sunyata). Et de fait, la quasi-totalité de la voie bouddhique traite des moyens de surmonter l’attachement émotionnel au moi.

En s’appuyant sur une tradition philosophique non abstraite et ancrée dans l’expérience humaine, Varela entend dépasser l’exigence occidentale de trouver à tout prix un fondement à ce que nous sommes. Pour lui, la pratique de ce type de méditation, qui mène à ce que la tradition bouddhique appelle la « voie moyenne », permettrait de se démarquer de deux pôles extrêmes : celui de l’objectivisme et celui du nihilisme. Les deux étant profondément liés, selon Varela, dans la mesure où le nihilisme serait une réaction à la perte de confiance en l’objectivisme.

En effet, l’idée que les choses peuvent être saisies comme telles, indépendamment du sujet qui les perçoit (objectivisme) a été ébranlée par les découvertes de la physique quantique sur la nature indécidable de la réalité. Et comme il est difficile à la pensée occidentale de penser sans fondements, la tentation est forte de rechercher un nouveau socle solide et indépassable. C’est en ce sens que le mode de déni de la réalité qui caractérise le nihilisme peut être vu comme une forme subtile d'objectivisme dans la mesure où le nihilisme continue de servir en quelque sorte de fondement.

Or pour Varela la méditation bouddhique de l’attention / vigilance, qui prend en compte nos vécus à la première personne dans notre environnement, fournit la méthode idéale pour revenir à soi sans considérer que la subjectivité seule ou le « monde objectif » constitue un fondement absolu.

Cette tradition donne aussi l’occasion d’une reformulation de l’éthique en l’absence de fondements. L’affrontement de nos propres tendances à la recherche de fondements finirait par développer un sentiment amical envers soi-même et permettrait d’élargir progressivement ce sentiment à son entourage.

Cette empathie ne relèverait alors pas d’une injonction morale pragmatique, ni d’un système éthique axiomatique, mais serait basée sur la capacité de réponse à soi et aux autres en tant qu’êtres sensibles qui souffrent, parce qu’ils se cramponnent à un moi dont ils sont en fait dépourvus. L’absence de fondements se révélerait ainsi comme une sollicitude englobante et décentrée.

 



L’approche incarnée de la cognition a aussi eu d’importantes répercussions en linguistique. Déjà, à partir des années 1950, les travaux de Chomsky avaient fondé la « révolution cognitive » en montrant que l’étude du langage pouvait nous aider à comprendre la cognition humaine dans son ensemble.

Mais alors que Chomsky avait mis l’accent sur la syntaxe, d’autres linguistes comme George Lakoff sentirent progressivement le besoin de placer plutôt la métaphore, et donc la sémantique, au centre de nos facultés langagières. En 1980, la publication du livre Metaphors We Live By en collaboration avec Mark Johnson, détaille cette théorie de la métaphore conceptuelle et inaugure le domaine de recherche aujourd’hui appelé la sémantique cognitive.

Les métaphores, longtemps considérées comme une construction purement linguistique, deviennent donc ici des constructions conceptuelles qui ont des conséquences fondamentales sur la pensée.

Pour les tenants de la sémantique cognitive comme Lakoff, tout le système conceptuel que nous utilisons quotidiennement pour réfléchir serait de nature métaphorique. La pensée non métaphorique ne serait possible pour Lakoff seulement lorsque nous parlons d’entités purement physiques. Et plus une chose est abstraite, plus il nous faudrait de niveaux de métaphores pour l’exprimer.

De plus, ces métaphores seraient largement inconscientes et difficile à déceler parce que souvent éloignées de leur origine ou trop intégrées pour être remarquées. Par exemple la métaphore la plus souvent utilisée pour un débat intellectuel est, quand on y pense bien, celle de la guerre : il a gagné le débat, cette affirmation est indéfendable, il a mis en pièce tous mes arguments, cette remarque va droit au but, etc.

On pense aussi à des expressions comme « le fardeau fiscal », largement employées par les grands médias pour parler des impôts. Une fois l’usage de cette métaphore établi, qu’on en parle en bien ou en mal, elle contribue à renforcer l’idée que les impôts sont quelque chose qui pèse sur le dos des contribuables. Ce qui n’est pas pour déplaire aux intérêts financiers avides de privatisations et souvent proches de des grands médias qui façonnent ainsi l’opinion publique.

Lakoff croit que le développement de la pensée au sein des sociétés a d’ailleurs de tout temps été influencé par l’usage qu’on a fait des métaphores. De plus, l’application d’un champ de connaissance à un autre est venu souvent apporter de nouvelles perspectives de compréhension parce qu’il génère de nouvelles métaphores.

D’ailleurs, le fonctionnement même d’une métaphore consiste à comprendre un domaine dans les termes d’un autre. Quand on dit par exemple « le temps passe », on appréhende le temps (le domaine cible à comprendre) avec une notion reliée à l’espace (le domaine source où l’on puise la métaphore).

L’autre grande intuition de la sémantique cognitive est que toute la cognition humaine, jusqu’aux raisonnements les plus abstraits, est incarnée. Autrement dit, la cognition utilise et dépend de phénomènes corporels élémentaires comme le système sensori-moteur ou les émotions (voir capsule outil ci-bas).

Une telle conception incarnée de la cognition est donc non seulement un rejet du dualisme corps / esprit, mais aussi de l’idée même que la cognition humaine pourrait être comprise sans référence aux détails de son fonctionnement neuronal.

En résumé, pour George Lakoff, notre cerveau est si intimement lié au corps, à sa forme et à la façon dont il fonctionne que les métaphores qui en émanent sont nécessairement puisées dans ce corps et son rapport au monde. Or pour lui, c’est aussi à partir de ces métaphores que se forment les concepts qui nous permettent justement de penser ce monde.

Les thèses de Lakoff ont donc des retombées importantes en épistémologie, comme par exemple sur l’idée même de falsification au coeur de la démarche scientifique. Pour Lakoff, nos hypothèses construites à l’aide de métaphores complexes ne peuvent pas être directement falsifiables. Elles peuvent seulement être rejetées suite à des observations empiriques guidées elles-mêmes par d’autres métaphores complexes.

George Lakoff est aussi connu pour ses analyses politiques progressistes et ses thèses, avec Rafael Núñez, sur l’origine incarnée des mathématiques. Loin d’être un outil qui préexiste à la nature humaine, les mathématiques sont pour eux un système conceptuel humain lié à des contraintes biologiques (le fait que nous avons une vision binoculaire frontale, que nous marchons dans la direction de notre champ visuel, que nous avons certains mécanismes précis de proprioception, etc.).

Chercheur : George LakoffLien : "Philosophy In The Flesh": A Talk With George LakoffLien : George Lakoff: PHILOSOPHY IN THE FLESH (Basic, 1998)Outil : Cognition et Émotion : deux concepts distincts pour deux réalités distinctesLien : Conceptual metaphorLien : Cognitive semanticsChercheur : Mark L. Johnson
Chercheur : Rafael NúñezLien : MATHEMATICAL IDEA ANALYSIS: WHAT EMBODIED COGNITIVE SCIENCE CAN SAY ABOUT THE HUMAN NATURE OF MATHEMATICSLien : Center for the Cognitive Science of Metaphor OnlineOutil : La grammaire universelle de Chomsky dans l’encadréLien : MétaphoreLien : MetaphorWordwatchersLien : George Lakoff books

 

Notre corps à l’origine de notre compréhension du langage

La lecture d’un roman augmente la connectivité de régions cérébrales

Quand la peur nous fait réagir en conservateur

Remettre en question le droit des compagnies de nous empoisonner

 

Dans l’esprit de l’énaction, si l’on veut que des machines deviennent un jour « intelligentes », elles devront être conçues comme des agents autonomes dans un environnement concret, c’est-à-dire en travaillant de bas en haut et non de haut en bas comme dans le paradigme cognitiviste. C’est ce qu’on a appelé la robotique située (« situated robotics », en anglais), un courant de recherche développé dans les années 1980 par Rodney Brooks qui a relancé l’ancienne robotique basée sur l’intelligence artificielle (IA) cognitiviste traditionnelle.

Brooks appliquait deux principes de base à ses robots : ils devaient être plongés dans le monde réel avec lequel ils entraient en interaction plutôt que répondre à des principes d'action abstraits; et ils devaient être incarnés, c'est-à-dire disposer d'un corps physique leur permettant de percevoir le monde et d’agir sur lui, mais sans jamais se faire de représentations complètes de ce monde et de leurs actions.

Cette approche fut au départ très difficilement acceptée par le milieu académique car elle contredisait des années d'efforts dans l'IA traditionnelle. Par exemple, pour Brooks, il n’était pas nécessaire d’écrire un programme compliqué pour qu’un robot puisse longer un mur. Il n’y a qu’à faire en sorte que notre robot ait une légère tendance à aller vers le mur en avançant, et de lui adjoindre un dispositif qui détecte la présence du mur quand il est proche et fait alors légèrement dévier le robot en direction opposée. En balançant correctement les deux tendances, le comportement de longer le mur émerge naturellement chez notre robot.

C’est d’ailleurs des mécanismes de cette nature qui pourraient être à l’origine de toutes nos facultés cognitives, soutiennent les tenants de la cognition incarnée.

Lien : Situated RoboticsLien : Situated roboticsChercheur : Rodney A. BrooksLien : Autonomy and CognitionLien : Recension du livre Flesh and Machines de Rodney A. BrooksLien : Fast, Cheap and Out of ControlLien : Fast, Cheap and Out of Control

       
Liens
Lien : Seminar (Philosophy 6593): Mental Subsystems and the Construction of ContentLien : Christof Koch  Lecture 9: Attention and ConsciousnessLien : Christof Koch   Lecture 10: The Neuronal Underpinnings of AttentionLien : Christof Koch  Lectures on Consciousness
Lien : Le mécanisme de concentration du cerveau expliqué grâce au singeLien : Separate brain areas rule concentration and distractionLien : Paying Attention to ConsciousnessLien : RENCONTRES FRANCOPHONES SUR L'APPROCHE SCIENTIFIQUE DE LA CONSCIENCE
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Lien : ConsciousnessLien : Why visual attention and awareness are differentLien : Essential  Sources in the Scientific Study of ConsciousnessLien : L'attention visuelle: une sorte de stroboscope
Lien : Brain Rules: AttentionMolecular and Biophysical Mechanisms of Arousal, Alertness, and AttentionOur somatosensory cortex embodies the facial expressions of others
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Le cerveau préfère la nature aux courriels

Intuition et créativité : quand le non optimal devient optimal

Maîtres et esclaves de notre attention

Qui est en charge ? Nous ?

La conscience humaine : son «expansion», sa «localisation»…

Qu’est-ce qui détermine « ce qui nous trotte dans la tête » ?

La métaphore souvent employée pour parler de l’attention, qu’elle soit initiée de bas en haut ou de haut en bas, est celle du projecteur lumineux avec un faisceau plus ou moins large qui balaie une scène. Certains, comme Christopher Koch, disent cependant qu’il serait plus juste de comparer plutôt l’attention aux différentes lumières de scène qui ne balaient pas tout sur leur passage mais s’allument sur un point, puis s’éteignent pour se rallumer ailleurs.


Notre perception du monde qui nous entoure dépend d’abord de ce que nos sens sont capables de détecter. Les êtres humains, contrairement aux abeilles, ne peuvent pas voir l’ultraviolet par exemple. Ensuite, notre perception dépend de ce que nos circuits de l’attention vont décider de prioriser, que ce soit par une activation de bas en haut ou de haut en bas (voir texte ci-contre). Et c’est seulement ce qui passe à travers ces deux filtres qui pourra être perçu consciemment.


Nous apprenons un tas de choses sans nous en rendre compte. C’est ce qu’on appelle l’apprentissage implicite. L’expérience suivante met en évidence le phénomène : il y a six endroits où des stimulus peuvent apparaître sur un écran et le sujet doit enfoncer six touches qui correspondent spatialement aux six stimuli quand ceux-ci s’allument. Le sujet ignore que le stimulus se déplace en suivant des règles. Sans avoir conscience de ces règles, les sujets les apprennent implicitement puisque leur temps de réponse s’améliorent davantage que lorsque les stimuli apparaissent au hasard.

Notre cerveau tente donc constamment de structurer le monde qui l’entoure mais avec des perceptions qui sont influencées par toutes sortes d’expériences acquise préalablement de façon inconsciente ou implicite. Ce qui fait, par exemple, que nous avons tendance à voir ce que nous avons déjà vu et à agir de la même manière que nous avons toujours agi. Collectivement, ce mécanisme contribue probablement au ''caractère national'' d'un peuple, à sa mémoire collective et ses comportements culturels communs.


L’expérience de Munakata consacrée à l’acquisition de consignes par un enfant de 3 ans montre bien comment la qualité des représentations peut être plus ou moins solide. Sur des cartes, on a dessiné des camions et des fleurs, qui peuvent être rouges ou bleus. On demande à l’enfant de trier les cartes selon la couleur, les rouges à droite et les bleus à gauche. Il réussit la tâche. Ensuite, on lui annonce qu’on change les règles : maintenant, il faut mettre les camions à gauche et les fleurs à droite, on ne joue plus le jeu de la couleur mais le jeu de la forme. Lorsqu’un camion rouge apparaît, l’enfant se trompe et le classe à droite comme dans le jeu précédent. Le point crucial, c’est que si on lui pose la question : Où faut-il mettre les camions, il répond correctement et montre la gauche. Mais si on lui présente à nouveau le camion rouge, il le place à droite. Dans cette expérience, la qualité des représentations de la tâche qu’a développé l’enfant est encore fragile. Il est capable de répondre aux questions qui ne mobilisent qu’une dimension à la fois, mais pas aux stimuli conflictuels entre forme et couleur.

Babies', children's brain power studied at CU

Parce que les êtres humains peuvent exprimer le contenu de leur conscience par le langage, il est tentant de vouloir faire équivaloir conscience et langage. Mais la conscience ne semble pas devoir son existence au langage. Il y a par exemple de nombreux êtres humains dénués de parole (comme les bébés, les personnes muettes ou aphasiques) chez qui l’on ne remet pas en question l’existence d’états conscients. Il y a aussi de nombreux primates non humains chez qui les corrélats neuronaux de la conscience sont étudiés.

Certains pensent toutefois que le langage, et plus particulièrement le «langage intérieur» (ou boucle phonologique), pourrait augmenter ou raffiner une conscience de soi déjà présente. La question, complexe, demeure cependant l’objet de nombreux débats.

Lien : Consciousness and Language by John Rogers SearleLien : Conscience de soi et langage intérieurLien : Animal Communication
Lien : Francis Kaplan : Variation sur le propre de l'hommeLien : Entretien avec Francis Kaplan

La conscience passe continuellement d'un état d'organisation à un autre. Une grande partie de son activité peut ainsi être qualifiée de chaotique, tant du point de vue phénoménologique que du point de vue électrique. L’utilisation d’outils mathématiques non linéaires est donc nécessaire pour décrire ces états stables qui alternent avec des déstabilisations. L'exemple le plus évident étant l'alternance sommeil / éveil. Ou encore l'alternance entre les moments où notre attention est concentrée, ceux où notre attention est flottante, et ceux où on ne la sollicite pas du tout. Car si la conscience demeure un mystère, l’absence de conscience quand on est éveillé mais « dans la lune » en est un tout aussi grand !

Lien : Wandering Minds: The Default Network and Stimulus-Independent ThoughtDYNAMIQUES NON- LINÉAIRES DANS LES COMPORTEMENTS HUMAINSLien : Escape from the Insipid: Our Brains May Be Wired for Daydreaming
LES FAILLES DU MODÈLE CLASSIQUE DE LA CONSCIENCE
QU'EST-CE QUE LA CONSCIENCE?LES APPROCHES PHILOSOPHIQUES DE LA CONSCIENCEL'APPORT DES SCIENCES COGNITIVESQUELQUES CONCEPTS ET MODÈLES PROMETTEURS ISSUS DES NEUROSCIENCES

L’idée que nous sommes entièrement conscients du monde qui nous entoure a été mise à mal par de nombreuses données expérimentales. Il semble en effet que notre environnement soit beaucoup trop riche et complexe pour que notre système nerveux puisse traiter toute cette information en temps réel à tout moment. Contrairement à la conscience globale du monde que propose le modèle classique de la conscience, nous ne portons finalement attention qu’à une infime partie de notre environnement et nous négligeons tout le reste.

Face à ces capacités conscientes restreintes, l’évolution aurait donc favorisé l’émergence de deux phénomènes complémentaires : les processus attentionnels et les processus inconscients. L’attention, la conscience et les processus inconscients découlent ainsi d’une même nécessité, celle de favoriser une action efficace dans un environnement complexe.

Attardons-nous d’abord aux processus attentionnels qui entretiennent une relation très intime avec la conscience. Ils existent depuis fort longtemps puisqu’on en décèle déjà chez la mouche. Certains pensent même que la conscience ne pourrait être qu’une extension du mécanisme d'attention associée à de la mémoire de travail. C’est le cas par exemple de Michael Posner et Mary Rothbart pour qui l'hypothèse du développement phylogénétique des fonctions conscientes à partir du mécanisme de l'attention semble raisonnable.

On peut en effet très bien concevoir qu’un prédateur portant toute son attention sur la proie qu’il vient d’apercevoir accomplit ainsi un premier pas vers la pensée consciente. Premier pas sans doute immédiatement suivi d’un second qui consiste à déclencher ou à inhiber un mouvement de capture après un raisonnement élémentaire associant différents stimuli internes et externes.

Chose certaine, il existe beaucoup de théories sur l’attention mais toutes disent qu’on est attentif à quelque chose lorsqu’on sélectionne. L’attention survient en effet lorsque nous mettons le focus sur un certain stimulus, en lui accordant une sensibilité plus grande qu’aux autres. L’attention peut ainsi être spatiale, ou basée sur une propriété, sur un type d’objet, etc.

Par exemple, une personne qui regarde la télévision peut être vaguement consciente d’une discussion qui a lieu dans la pièce voisine, du bruit d’un ventilateur et de l’odeur des toasts dans le grille-pain. Mais à un moment donné, l’odeur des toasts brûlées coincées dans le grille-pain se voit inconsciemment attribuer une signification de danger et l’attention de la personne se porte brusquement sur les toasts.

Le corollaire de cet aspect sélectif est que si l’on porte attention à quelque chose, on néglige automatiquement beaucoup d’autres choses. Nos ressources attentionnelles sont donc limitées et peuvent difficilement être affectées à plus d’un objet à la fois. Si l’on essaie d’être attentif en même temps à deux tâches complexes, comme conduire à l’heure de pointe tout en négociant un contrat au téléphone cellulaire en même temps, on négligera forcément l’un des deux, ce qui risque fort d’avoir des conséquences fâcheuses dans les deux cas…

Le même phénomène nous saute aux yeux lorsqu’on lit le verbatim d’une conversation orale : on est surpris du nombre d’hésitations qui s’y trouvent. Ces hésitations sont tout simplement négligées lorsqu’on échange verbalement avec quelqu’un. Même chose pour la difficulté de trouver des erreurs dans un texte qu’on a écrit nous-même : notre attention est si concentrée sur ce qu’on essaie de transmettre comme propos qu’elle néglige les lettres manquantes ou en trop.

Seuls accèdent donc à la conscience les stimuli qui ont été sélectionnés comme dignes d’attention. Un phénomène comme la cécité attentionnelle (voir l’encadré ci-bas) finit généralement de convaincre les plus sceptiques…

L’attention est également mise en jeu lorsqu’un stimulus ou une tâche nécessite un traitement spécialisé. Les processus attentionnel sont ainsi sollicités pour maintenir en mémoire certaines données, pour discriminer deux stimuli similaires, pour anticiper certains événements, pour planifier une action ou encore pour coordonner différentes réponses comportementales afin d’atteindre un objectif.

Les processus attentionnels sont donc plus spécifiques que le simple éveil ou la vigilance. Ces derniers sont des conditions préalables à l’attention et font appel à des processus plus généraux découlant de l’activation de systèmes neuronaux diffus situés dans le tronc cérébral, comme par exemple le système à norépinéphrine du locus coeruleus.

On distingue aussi souvent deux formes d’attention. La première est celle qui est initiée de bas en haut (« bottom up », en anglais), c’est-à-dire par des signaux neuronaux provenant des modules de traitement spécialisés chargés de détecter et de traiter les stimuli. Ceux-ci déclenchent par la suite une activation globale des réseaux neuronaux de contrôle.

La réaction d’orientation est le comportement d’attention typique de bas en haut : des organes sensoriels comme les yeux ou les oreilles détectent un stimulus nouveau dans l’environnement et le corps tout entier se tourne vers ce stimulus pour en apprendre plus à son sujet. Voilà pourquoi il est si difficile dans les bars ou les terminus de ne pas regarder les écrans de télé dont les changements d’images attirent constamment notre attention.

Dans le cas de l’attention visuelle, nos réponses attentionnelles vont ici dépendre d’un réseau de régions cérébrales interconnectées comprenant le lobe pariétal, le pulvinar et le collicule supérieur.

Le second mécanisme d’attention est celui qui agit de haut en bas (« top down », en anglais), comme c’est le cas lorsque les réseaux neuronaux de contrôle exécutent une action motivée par un but. Nos pensées, motivations, perceptions et émotions deviennent alors disponibles à la conscience lorsque nous y portons attention.

Lire dans un endroit bruyant est possible grâce aux
mécanismes d’attention de haut en bas.
Les mécanismes d’attention de haut en bas entrent par exemple en jeu lorsque l’on décide consciemment de ne pas porter attention à quelque chose qui est très attirant pour l’attention (l’écran de télé du terminus ou les gens autour de soi) pour se concentrer plutôt sur quelque chose d’autre (la lecture d’un livre par exemple). C’est aussi nos mécanismes d’attention de haut en bas qui nous permettront de continuer à faire semblant de lire tout en concentrant notre attention sur une conversation intéressante qui a cours près de nous.

Cette possibilité pour notre attention d’être un phénomène actif est également bien démontrée par des expériences où l’on doit appuyer sur un bouton dès qu’une cible lumineuse s’allume. Ces expériences démontrent que le temps de réaction est plus rapide lorsqu’un indice de l’endroit où va s’allumer la cible est présenté brièvement avant l’apparition de celle-ci. Et la présentation d’un indice erroné rend le temps de réponse plus long que lorsqu’il n’y a pas d’indices du tout. Ce phénomène montre bien que l’attention peut être un processus mental dirigé de haut en bas. Autrement dit, nos attentes influencent nos perceptions.

Lien : Mask Illusion

En résumé, nous vivons dans un environnement complexe où notre attention est sollicitée de toute part et ne va s’arrêter que sur des stimuli qui sont nouveaux ou déjà significatifs pour le sujet. On pense être conscient de l’ensemble de la scène, mais c’est bel et bien une illusion comme le démontre des phénomènes tels que la cécité au changement.

La vision standard réaliste et naïve du monde qui nous entoure où la ''réalité objective'' serait constituée d'objets dont les caractéristiques seraient indépendantes de nos sens est donc un leurre. Cette nature projective de la perception signifie que le contenu de notre conscience, c'est-à-dire la réalité psychique d'un individu, est grandement influencé à la fois par des prédispositions biologiques et par l’apprentissage, les deux étant des projections d’un passé plus ou moins lointain sur le présent.

Une scène visuelle donnée et inexplorée est équivalente au chaos (ou à de l'information latente, dirions-nous dans un langage plus moderne). C’est notre cerveau qui y projette immédiatement une signification, y établit un ordre. Et ce sont des processus tout à fait inconscients qui décident quelles lignes et quelles surfaces vont ensemble pour donner tel objet, en l’occurrence ici des cubes de fromage (voir l’image ci-contre). Autrement dit, le processus de l’attention qui mène à la conscience ne se fait pas sur un réel qui existe complètement en dehors de nous, mais à partir de préconceptions et de formes mémorisées que l’on projette sur l’environnement. D’où le caractère construit de toutes nos perceptions qui est d’ailleurs à l’origine de bien des illusions d’optique.

Quand on regarde une figure complexe comme
celle-ci, on ne voit pas un amoncellement de lignes
et de surfaces disjointes, mais bien des morceaux
de fromage tridimensionnels bien distincts.

Nous ne pouvons donc pas parler de la conscience et des processus attentionnels sans considérer l’importante activité inconsciente qui a cours à tout moment dans notre cerveau.

Car d’une part, l’attention joue un rôle fondamental dans l’apprentissage en amplifiant les représentations importantes qui permettent une action adéquate à un moment donné. Mais d’autre part, en augmentant ainsi la qualité de certains contenus mentaux, l’apprentissage détermine par la suite une probabilité plus grande pour un contenu mental donné de se retrouver au centre des processus attentionnels de notre conscience subjective. Voilà pourquoi plusieurs pensent que le véritable rapport entre soi et le monde en est un d'engendrement réciproque.

Beaucoup de faits expérimentaux soutiennent aussi cette description de la conscience en terme de qualité de représentation (voir l’expérience de Munakata dans l’encadré). Dans cette perspective, la qualité des représentations est donc une variable continue, un continuum qui permet de passer graduellement de l’inconscient au conscient. Ce gradient de qualité entre conscient et inconscient, qui est modelé par l’apprentissage, suggère aussi que les représentations correspondantes dépendent des mêmes processus sous-jacents plutôt que de deux systèmes neuronaux distincts.

Mais si l’apprentissage, en augmentant la qualité d’un stimulus, peut faciliter son accès à la conscience, la conscience récurrente d’un stimulus peut paradoxalement le faire retourner dans la sphère de l’inconscient, par habitude ou automatisation. On peut ainsi faire correspondre la conscience (ou sphère de l’explicite) à un pic entre des domaines de moindre conscience où les deux pôles extrêmes seraient deux types d’inconscient fort différents :

  1. celui où la qualité des représentations est trop faible pour accéder à la conscience. Comme des poissons trop petits rejetés à la mer, ces stimuli n’atteignent pas la conscience et demeurent inconscients, ce qui ne veut cependant pas dire qu’ils ne peuvent pas avoir d’effets sur notre comportement;

  2. celui où la qualité est si forte qu’elle permet pour ainsi dire aux représentations de s’exprimer toutes seules, inconsciemment, parce que trop bien engrammées dans notre mémoire

Ce transfert du conscient vers l’inconscient, on le voit bien à l’œuvre lors des apprentissages moteurs comme aller à vélo, patiner, attacher nos lacets de chaussure, etc. Au début tout est conscient et laborieux, puis à mesure que l’on s’entraîne, tout devient automatique et inconscient. Dans un tel processus d’automatisation notre expérience consciente s’appauvrit au fur et à mesure que nous gagnons en expertise.

Mais l’inverse peut aussi se produire quand nous nous appliquons à maîtriser les distinctions qui caractérisent un domaine particulier (l’œnologie ou la philosophie par exemple). Nous ne sommes alors plus dans l’apprentissage procédural mais dans l’approfondissement explicite d’un domaine de connaissance. Et plus nous découvrons la complexité du domaine, plus nous sommes conscients de nouvelles distinctions qui en font la richesse.

On peut donc distinguer trois différents cas de figure où s’articulent deux choses : la disponibilité à la conscience et la possibilité de contrôle sur cette représentation consciente. Quand les deux sont faibles, on est en régime de connaissance implicite (sans conscience). Quand les deux sont élevées, on est en régime de connaissance explicite (avec conscience). Et quand la disponibilité consciente reste élevée alors que la possibilité de contrôle retombe à un niveau très bas (par habitude ou automatisation), on est en régime de connaissances automatiques.

Si vous ne vous attendez pas à voir quelque chose à un moment donné, vous pouvez ne pas le voir du tout, même s’il s’agit de quelque chose de gros.

Pour découvrir ce curieux phénomène appelé cécité attentionnelle, rien de mieux que de l’expérimenter soi-même. Pour ce faire, vous trouverez sous ce paragraphe un lien vers un vidéo montrant deux équipes de basket. Les trois joueurs de la première équipe sont habillés en noir, ceux de la seconde en blanc. Vous devez compter le nombre de passes que se font les joueurs habillés en blanc. Cette tâche est rendue plus difficile par le fait que les joueurs noirs s'échangent eux aussi un second ballon dans le même espace. Allez-y, tentez l’expérience avant de continuer votre lecture…

Lien : Inattentional Blindness

Le film terminé, l’expérimentateur vous pose non pas une mais deux questions : 1) combien les joueurs blancs ont-ils fait de passes ? 2) que fait le gorille ?

Que fait le gorille ? Cette seconde question laisse plus de la moitié des sujets perplexe puisqu’il n’ont pas vu le moindre gorille durant le test. Et pourtant, quand ils visionnent à nouveau le vidéo sans que leur attention ne soit dirigée sur l’équipe des blancs, ils constatent un événement particulièrement bizarre : un homme déguisé en gorille entre en marchant dans l’espace occupé par les basketteurs, s’arrête, se tourne vers la caméra en se frappant la poitrine, puis sort calmement de l’autre côté du champ ! (vérifiez en revisionnant le vidéo si vous ne l'avez pas vu...)

Comment se fait-il que seulement environ la moitié des sujets remarque la présence incongrue du primate ? Si l'explication est relativement simple (votre attention était concentrée ailleurs), le phénomène de la cécité attentionnelle demeure pour le moins étonnant et remet en cause l'idée que nous avons une conscience totale du monde qui nous entoure. Au contraire, il démontre que le monde est trop complexe pour qu’on puisse en tout temps en avoir une conscience détaillée et que de nombreux processus attentionnels et inconscients sont à l’œuvre.


Il n’existe pas « une » conscience, mais une multitude de niveaux de conscience, un continuum fait d’états intermédiaires. Mais ce continuum serait doublé d’une dichotomie. Car en vertu du caractère séquentiel de la conscience, une représentation donnée à un moment donné est consciente ou elle ne l’est pas. Un peu comme les changements graduels et continus de la température d'une masse d'eau s'accompagnent d’un changement d'état brutal à 0 degré Celsius (l’eau devient solide) ou à 100 degrés Celsius (l’eau devient vapeur), les degrés d’inconscience pourraient ainsi varier jusqu’à un seuil d’activation au-delà duquel la représentation entre brutalement dans le champ de la conscience.

La conscience pourrait ainsi être semblable à ce que les physiciens appellent une « transition de phase » pour décrire les transformations soudaines qui surviennent à grande échelle suite à de multiples changements microscopiques. L’émergence de la supraconductivité dans certains métaux refroidis à une certaine température critique est un exemple de transition de phase. Il n’est pas étonnant de constater que le concept d’émergence est fréquemment évoqué pour décrire l’apparition de la conscience.

 

 

 


Le réseau cérébral du mode par défaut

 

 

 

 

 

 
Liens
Lien : Conscience et cerveauLien : Dr Susan Blackmore tells us about human consciousnessLien : What the Best Minds Think about the Brain, Free Will, and What It Means to Be Human  Susan BlackmoreLien : Moving Forward on the Problem of Consciousness
Lien : Le problème de la conscienceLien : A Neurobiologist Gets Introduced to EliminativismLien : SCIENCES COGNITIVES ET CONSCIENCELien : Models of Consciousness
Lien : Vidéo : Les origines de la conscience réflexiveLien : The two faces of consciousness. On Susan Blackmore “Consciousness: An Introduction“Lien : Consciousness, by John SearleLien : Consciousness & The Brain : Anotated Bibliography
Lien : THE CONTENTS OF CONSCIOUSNESS: A NEUROPSYCHOLOGICAL CONJECTURELien : Is There Room for the Soul? New challenges to our most cherished beliefs about self and the human spiritLien : The Rediscovery of the Mind
Chercheur
Chercheur : Joëlle Proust
Capsules originales
Outil : L'imagerie cérébraleL'imagerie cérébrale

 

Bref survol de dix ans de neurosciences cognitives


Ludwig Wittgenstein pensait que les problèmes philosophiques avaient besoin davantage de thérapies plutôt que de solutions afin de révéler les confusions qui les génèrent. Pour lui, «La philosophie devrait servir à aider la mouche à sortir de la bouteille» («We must show the fly the way out of the fly-bottle.», en anglais). D’où l’importance de rester à l’affût d’autres points de vue s’il s’avère que c’est notre formulation qui fait problème, et pas l'état des choses. Sans doute est-ce à garder à l’esprit pour l’étude de la conscience…


QUELQUES CONCEPTS ET MODÈLES PROMETTEURS ISSUS DES NEUROSCIENCES
QU'EST-CE QUE LA CONSCIENCE?LES APPROCHES PHILOSOPHIQUES DE LA CONSCIENCEL'APPORT DES SCIENCES COGNITIVESLES FAILLES DU MODÈLE CLASSIQUE DE LA CONSCIENCE

Le développement des neurosciences cognitives à la fin du XXe siècle a rendu possible les premiers modèles empiriques de la conscience humaine. De nombreux chercheurs refusent ainsi d’admettre l’existence d’un «problème difficile» de la conscience qui ruinerait a priori toute tentative de la modéliser en s’inspirant des données de la neurobiologie. Pour eux, ce problème difficile, qui fait référence à l’aspect subjectif de la conscience, englobe une multitude de problèmes plus concrets comme celui de l’accès à l’information, de l’intégration sensorimotrice ou du contrôle des fonctions exécutives (attention, anticipation, planification, apprentissage de règles, pensée abstraite, etc.).

Or grâce à de nouvelles techniques comme l’imagerie cérébrale (voir capsule outil à gauche), chacun de ces phénomènes peut maintenant être soumis à une expérimentation que n’auraient même pas pu imaginer les neurobiologistes du début des années 1980. Les résultats obtenus éclairent d’ailleurs progressivement ces questions et tendent à invalider certains modèles de la conscience qui ne correspondent plus aux données expérimentales.


Ce dessin de Saul Steinberg publié en page couverture du New Yorker
du 18 octobre 1969 évoque à merveille ce qu’on appelle le « flux de
la conscience humaine » : une incessante succession d’items portés
à notre attention et tantôt encodés dans notre mémoire,
tantôt oubliés à jamais.

D’où les tentatives d’élaboration de nouveaux modèles qui considèrent ces données anatomo-fonctionnelles sur le cerveau et tentent de les intégrer dans un tout cohérent qui expliquerait les différentes facettes de nos processus conscients. Voici donc une brève présentation de quelques unes de ces théories neurobiologiques de la conscience. Les théories des auteurs présentés ont d’ailleurs souvent des concepts communs ce qui, pour les plus optimistes, présage le début d’une explication globale sur la façon dont le cerveau s’y prend pour « produire » la conscience.

    
Liens
Lien : CONSCIOUSNESS EXPLAINEDLien : Philosopher Dan Dennett on consciousnessLien : TIME AND THE OBSERVER: THE WHERE AND WHEN OF CONSCIOUSNESS IN THE BRAINLien : Are we explaining consciousness yet?
Lien : Publications by Daniel DennettLien : Is Perception the "Leading Edge" of Memory?Lien : Quining QualiaLien : Stage Effects in the Cartesian Theater: A review of Daniel Dennett's Consciousness Explained
Chercheur
Chercheur : Daniel C. DennettChercheur : Daniel C. DennettChercheur : Daniel C. DennettChercheur : Daniel Dennett - the intentional stance
Capsules originales
Outil : Le darwinisme neuronalLe darwinisme neuronal

Nous avons l’impression d’être conscient de beaucoup plus de choses que nous ne le sommes vraiment, comme le montre des phénomènes comme la cécité aux changements. Dennett avait d’ailleurs, dès le début des années 1990, prédit l’existence de ce phénomène bien avant la mise en évidence des exemples spectaculaires que l’on connaît aujourd’hui.

Voilà pourquoi pour Dennett, l’introspection est un mauvais point de départ pour comprendre la conscience puisque l’accès subjectif immédiat que l’on peut en avoir nous fait croire que l’on peut directement en connaître les rouages et voile sa véritable nature qui s’avère de plus en plus contre-intuitive.

Dennett ne nie pas catégoriquement l’apport du point de vue de la première personne, par la pratique de la méditation par exemple. Mais il veut que ce qui a été découvert du point de vue de la première personne puisse ensuite pouvoir être validé par des observateurs neutres, autrement dit du point de vue de la troisième personne par la méthode scientifique. D’où son concept d’hétéro-phénoménologie, qui comprend à la fois ce que le sujet rapporte de son experience consiente, et à la fois les données que l'on peut recueillir sur son cerveau et sur son environnement immédiat.


Nous ressentons généralement que l’interprétation gagnante d’un état conscient issu de la compétition darwinnienne qui se joue entre ses multiples versions inconscientes. À l’occasion cependant, il arrive qu’on ait accès à ce débat de coulisse. Comme lorsqu’on voit la silhouette d’un individu dans une tempête de neige et que l’on s’aperçoit tout à coup en s’approchant qu’une interprétation rivale la remplace et qu’il s’agit finalement que d’un pommier aux branches coupées.

Outil : Le darwinisme neuronal


Daniel Dennett a beaucoup été influencé par des penseurs évolutionnistes tel Richard Dawkins, qui a introduit le concept de «même» et qui milite comme Dennett contre le créationnisme.

Chercheur : Richard DawkinsLien : Breaking the Spell

 

Daniel Dennett est philosophe, mais c’est sans doute l’un des philosophes qui tente le plus d’intégrer les données des neurosciences à sa conception de la conscience.

Dennett veut mettre fin à ce qu’il nomme le matérialisme cartésien, une position qui refuse le dualisme cartésien tout en acceptant un théâtre central (mais matériel) où la conscience jaillit. Pour sortir de ce matérialisme cartésien, Dennett propose deux métaphores qu’il considère davantage conformes aux données des neurosciences : les « versions multiples » et la « machine virtuelle ».

Pour Dennett, il n’y a pas dans le cerveau de petit homonculus, de petit « soi », assis devant le théâtre de notre conscience et qui observe, ou même dirige, le spectacle devant lui. Dans son modèle des versions multiples, la conscience n’est pas un processus unitaire mais plutôt distribué. À tout moment, plusieurs assemblées de neurones concurrentes activées en parallèle entrent en compétition les unes avec les autres pour être le centre d’attention, pour être « célèbre » pour le dire comme Dennett. Le soi conscient ne serait rien d’autre que cette « célébrité dans le cerveau » (« fame in the brain », en anglais), fragile et changeante comme toute reconstruction constante.

Le résultat de cette compétition n’est donc pas une moyenne des différentes versions, mais bien la plus efficace, la mieux adaptée à une situation donnée. Il s’agit donc d’un processus sélectif semblable à ce que Edelman a appelé le « darwinisme neuronal » (voir capsule outil).

Selon le modèle des versions multiples de Dennett, un contenu de conscience donné naît d’une succession rapide d’événements cérébraux qui ne peuvent être ordonnés dans le temps. Diverses assemblées de neurones distribuées partout dans le cerveau répondent aux différentes propriétés d’un objet (durant un intervalle de l’ordre du cinquième de seconde). Par conséquent à la question « quand suis-je devenu conscient de tel événement ? », la réponse ne peut être que vague et jamais précise. C’est ce que tente d’illustrer le schéma suivant.

 


La première chose que le cerveau détecte est simplement que quelque chose est arrivé. Il localise ensuite ce quelque chose vers la gauche et précise qu’il s’agit d’un cercle. Puis il détectera la couleur bleue et finalement ces éléments sont liés et le cerveau finit par déterminer qu’il s’agit d’un disque bleu à gauche. On ne pourrait déterminer avec précision le moment de la prise de conscience de ce disque bleu puisque chacune de ses caractéristiques est détectée quelques dizaines de millisecondes avant ou après les autres.

 

Dans cette logique des versions multiples en constante compétition, le flot narratif conscient et unique qui nous est si familier (voir le dessin de Steinberg plus haut), tout comme le théâtre cartésien, ne peut être qu’une illusion. Pour expliquer cette illusion, Dennett postule l’existence d’une machine virtuelle fonctionnant de façon sérielle qui serait construite sur un « hardware » fonctionnant massivement en parallèle, le cerveau. Une sorte de système d’exploitation mental en quelque sorte (comme Linux ou MS-DOS), capable de transformer la cacophonie interne de l’activité parallèle de notre cerveau en un flot narratif conscient et sériel. C’est cette machine virtuelle qui nous permettrait de réfléchir sur nos propres pensées et de s’engager dans des délibérations avec nous-même.

Dennett n’ignore donc pas les rapports subjectifs que chacun peut faire sur ses émotions, ses sentiments ou ses états mentaux comme c'était le cas pour les behavioristes. Il ne leur accorde cependant pas un statut particulier et les considère comme des données réelles, mais des données sur la manière dont les gens ressentent les choses, et non comment ces choses sont réellement (voir l'encadré sur l'hétérophénoménologie). Pour Dennett, la tâche devient clairement de comprendre comment cette illusion se constitue.

Dennett pense que beaucoup de gens ne veulent pas considérer d’explications sur la conscience comme beaucoup de personnes ne veulent pas se faire expliquer un tour de magie. L’aura mystérieuse que pose « le problème difficile » de la conscience leur semble incontournable. Ce que Dennett réfute en affirmant que l’erreur prend son origine dans la formulation même du problème, dans le fait de dire LE problème difficile ou LA conscience. Le « le » ou le « la » est ici pour Dennett un piège du langage.

Pour l’expliquer, Dennett prend d’ailleurs souvent l’exemple d’un magicien qui fait à des confrères un tour qu’il présente comme « le tour de magie des cartes musicales » (« The Tuned Deck », en anglais). Un volontaire choisit une carte, en prend connaissance à l’insu du magicien et la remet dans le paquet. Le magicien brasse alors les cartes près de son oreille et affirme entendre d’infimes variations sonores qui lui permettent d’identifier avec succès la carte qui avait été choisie par le volontaire. Ses collègues lui demandent alors de refaire le tour car ils pensent l’avoir découvert. Le magicien s’exécute. Subjugués une fois de plus par le tour, mais ayant tout de même un doute sur le subterfuge, ses collègues lui demandent de le refaire encore. Et la même perplexité assortie du vague sentiment d’avoir perçu le subterfuge les gagne à nouveau.

À la fin de sa vie, ce magicien livra son secret à ses collègues. Le truc résidait simplement dans le nom du tour : « LE tour de magie des cartes musicales ». En insistant sur le « le », le magicien laissait entendre qu’il s’agissait d’un truc unique alors qu’il changeait de méthode à chaque fois pour retrouver la carte. Et toutes ces méthodes étaient connues de ses collègues puisqu’il s’agissait là d’un tour classique aux multiples variantes, celui de retrouver une carte choisie par une personne. Mais les autres magiciens ne trouvaient pas car ils ne cherchaient qu’un seul tour.

C’est exactement ce qui se passe avec LE problème difficile ou LA conscience, selon Dennett. On reste dans le mystère parce la conscience, c’est tout un ensemble de « tours » et aucun d’entre eux, à lui seul, ne constitue la solution. Cette solution, ce sont tous les tours pris dans leur ensemble. L’erreur avec la conscience est la même : s’imaginer qu’il y a un problème spécifique par-delà les nombreux « tours » accomplis par notre conscience.

Et c’est la même chose avec les qualias envers lesquelles Dennett n’est pas plus tendre, les qualifiant de « résidus qu’on obtient une fois que l’on a expliqué ce qu’il y avait à expliquer à propos, disons, de la perception ». Autrement dit, l’erreur consiste ici à poursuivre l’analyse sans même se rendre compte qu’on l’a complétée, qu’il n’y a plus rien à analyser. Ou alors de voir des difficultés insurmontables là où il n'y a qu'un fait somme toute assez banal: celui que n’importe quel sujet est inépuisable. Même pour un simple grain de sable, une fois qu’on en aura dit tout de qu’on peut en dire, il restera toujours quelque chose qui n’est pas dit, par exemple à propos de son histoire…

Lien : Philosophical Obstacles to a Science of Consciousness
    
Liens
Lien : The concious access hypothesis : origins and recent evidenceLien : Biologie et conscienceLien : Global Workspace Theory: An interview with Bernard BaarsLien : In the theatre of consciousness. Global Workspace Theory, a rigorous scientific theory of consciousness
Lien : Understanding Subjectivity: Global Workspace Theory and the Resurrection of the Observing SelfLien : Journal of Consciousness StudiesLien : Science & Consciousness ReviewLien : IN THE THEATRE OF CONSCIOUSNESS. Global Workspace Theory, A Rigorous Scientific Theory of Consciousness
Lien : The Role of Consciousness in MemoryLien : Consciousness (William P. Banks and Ilya Farber)Lien : The foundation of cognitive scienceLien : LIDA: A Computational Model of Global Workspace Theory and Developmental Learning
Lien : CONSCIOUSNESS AND COGNITIONLien : The neurophysics of consciousnessLien : Is There Room for the Soul?Lien : Metaphors of consciousness and attention in the brain
Lien : The global brainweb: An update on global workspace theoryLien : The brainweb: phase synchronization and large-scale integrationChangeux : cerveau, mode d'emploi
Chercheur
Chercheur : Bernard Baars

Variation sur le thème du problème difficile versus les problèmes faciles de la conscience, le philosophe Ned Block a développé une distinction devenue classique entre «conscience phénoménale» et «conscience d’accès».

La première correspond à «l’effet que cela fait» d’être une chauve-souris ou un être humain. C’est l’aspect qualitatif de nos états mentaux qui pose problème pour Block («pourquoi les bases neurobiologiques de certaines expériences subjectives sont-elles précisément celles-là et pas quelque chose d’autre ?») mais pas pour Dennett (voir l'encadré plus haut).

D’autre part, une représentation est consciente, au sens de la conscience d'accès, si et seulement si elle est assez «médiatisée» («broadcast», en anglais) dans un système cognitif pour être librement utilisée dans le raisonnement. On retrouve donc ici quelque chose d’assez proche du modèle de l’espace de travail global mis de l’avant par Baars.


Le modèle de l’espace de travail global est compatible avec deux phénomènes grandement discutés dans l’étude des bases neurobiologiques de la conscience : la fonction probable de «liaison» de la conscience («binding problem», en anglais) et le concept «d’interprète» issu des travaux de Michael Gazzaniga sur les patients à cerveau divisé («split brain», en anglais).

Dans le premier cas, la synchronisation temporelle des oscillations neuronales est souvent évoquée pour expliquer comment de nombreux sous-systèmes spécialisés mettent en commun le résultat de leur travail. Et dans le second, l’interprète serait cette fonction par laquelle le travail inconscient d’une foule d’agents indépendants deviendrait public.

Expérience : Ce que nous révèlent les cerveaux divisés sur le langage

Les théories faisant appel au concept d’espace de travail global remontent aux travaux de Alan Newell et Herbert Simon en sciences cognitives dans les années 1960 et 1970. Newell et ses collègues furent en effet les premiers à montrer l’utilité d’un espace de travail global dans un système complexe constitué de circuits spécialisés. La mise en commun de l’information traitée par chacun de ces circuits permettait de résoudre des problèmes qu’aucun circuit n’aurait pu résoudre seul.

 

Voilà le grand principe de « l’espace de travail global » qui n’a cessé d’être repris et perfectionné depuis. En fait, la majorité des modèles neurobiologiques de la conscience intègrent certains aspects du concept d’espace de travail global. On n’a qu’à penser à la « cartographie globale » de Gerald Edelman, à Rodolfo Llinas et son mécanisme de synchronisation globale à partir du thalamus, aux zones de convergence corticales décrites par Antonio Damasio, au « système d’attention conscient » de Daniel Schacter, au « brainweb » de Francisco Varela ou à Jean-Pierre Changeux et Stanislas Dehaene qui font de l’espace neuronal de travail leur hypothèse principale.

 

C’est cependant Bernard Baars qui fut, dès les années 1980, le plus ardent promoteur de ce modèle qui vise à répondre à la fameuse question : comment un phénomène comme la conscience, où tout se déroule en série avec un seul objet conscient à la fois, peut-il émerger d’un système nerveux qui est essentiellement constitué d’innombrables circuits spécialisés fonctionnant en parallèle et de manière inconsciente? Réponse de Baars : en disposant d’un espace de travail où l’information traitée par les circuits spécialisés est rendu accessible à l’ensemble de la population neuronale du cerveau.

 


Source : Dehaene & Naccache (2001).

 

Baars suggère donc qu’il y a une étroite connexion entre la disponibilité globale de l’information et la conscience. Pour lui, l’accessibilité globale de l’information rendue possible par un espace de travail est justement ce que l’on ressent subjectivement comme un état conscient. Les « problèmes faciles » et le « problème difficile » de la conscience sont donc ici considérés comme deux aspects différents de la même chose.

L’espace de travail global est un processus qui implique à la fois une convergence puis une divergence de l’information. Baars pense qu’on peut mieux le comprendre à l’aide de la métaphore d’une scène de théâtre où l’attention est représentée par un projecteur qui met en valeur certains acteurs sur la scène. Ceux-ci correspondent alors au contenu de conscience sélectionné par la compétition entre circuits spécialisés. On retrouve ici un processus de sélection darwinien qui permet à certains acteurs ou contenus de conscience d’être « célèbres » l’espace d’un instant. Instant pendant lequel cette information consciente est disséminée ou rendue accessible au vaste auditoire de circuits inconscients qui remplit ce théâtre.

Baars soutient que cette manière de formuler la métaphore du théâtre n’en fait pas ce que Dennett a beaucoup critiqué et qu’il nomme le « théâtre cartésien ». Dans le théâtre cartésien, on postule en effet toujours l’existence d’un point unique, comme la glande pinéale de Descartes, où tout est mis ensemble au sein d’un « soi » qui reçoit la perception ou la pensée consciente. Un peu comme s’il n’y avait qu’un seul spectateur dans le théâtre pour regarder la scène. Or dans la métaphore du théâtre de Baars, c’est plutôt une multitude d’entités, demeurant toutes inconscientes, qui ont accès au même moment à une information particulière.

On évite donc ainsi non seulement la régression à l’infini, mais on pose carrément que la conscience est cet échange d’information en profondeur entre des fonctions cérébrales autrement indépendantes et ignorantes de ce que font les autres.

L’idée que la conscience a une fonction intégratrice facilite la compréhension de plusieurs capacités du cerveau humain, dont la mémoire de travail, l’apprentissage tant épisodique, explicite qu’implicite, le contrôle moteur volontaire, l’attention sélective, etc.

Plusieurs de ces capacités se retrouvent d’ailleurs comme des éléments à part entière de la métaphore du théâtre de Baars lorsqu’on la détaille un peu. Le projecteur de l’attention décide de l’endroit de la scène qui sera éclairé et donc conscient. L’ensemble de la scène du théâtre correspond au contenu de la mémoire de travail immédiatement accessible selon les bons vouloirs du faisceau lumineux de l’attention. La partie de la scène « sous les feux des projecteurs » sera vue, ou si l’on veut, distribuée, dans l’audience inconsciente assise dans la pénombre pendant que d’autres artisans inconscients, derrière la scène, influencent le cours de la représentation en lui associant un contexte particulier.

Les détails de cette métaphore du théâtre n’ont pas pour but « d’expliquer » la conscience, rappelle Bernard Baars, mais bien de fournir des outils permettant d’organiser les données existantes, de clarifier certains concepts et de formuler des hypothèses testables, notamment sur l’implication de certaines structures cérébrales, afin de mieux comprendre ce phénomène complexe.

    
Liens
Lien : L’homme neuronal en perspectiveLien : Stanislas Dehaene (CDF) , Vidéo L'imagerie cérébrale et la transition dynamique du non-conscient au conscientLien : Consciousness Research at UNICOGLien : Jean-Pierre Changeux, Paul Ricoeur - Ce qui nous fait penser. La nature et la règle
Lien : Livre : La nature et la règle - Ce qui nous fait penserLien : L'imagerie cérébrale révèle les mécanismes du passage de l'inconscient au conscientLien : Review of What Makes Us Think? by Jean-Pierre Changeux and Paul RicoeurLien : L’homme neuronal
Lien : L’Homme de Vérité. Jean-Pierre Changeux. Paris: Odile Jacob; 2002Lien : Silent Minds
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Chercheur : Stanislas Dehaene

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Des simulations ont montré qu’un espace de travail global s’appuyant sur les circuits thalamo-corticaux et sur de longues connexions cortico-corticales se comportait comme un système dynamique non linéaire et auto-amplifié.

L’une des caractéristiques d’un tel système est de posséder un seuil au-delà duquel une activation se développe de manière explosive et envahit tout le réseau. Pour sa part, une activation légèrement sous ce seuil s’atténuera au contraire très rapidement. C’est le cas par exemple d’une activation subliminale.

Une autre de ses caractéristiques est de pouvoir inhiber d’autres activations au sein de cet espace de travail global, empêchant ainsi le traitement conscient de stimuli rivaux comme dans la tâche du « clignement attentionnel » (« attentional blink », en anglais). Le clignement attentionnel est notre incapacité à détecter un nouveau stimulus pendant un court moment après la présentation d’un premier stimulus.

Enfin, la dynamique de l’accès à la conscience se produit de manière brutale de « tout ou-rien », c’est-à-dire qu’une augmentation graduelle de la visibilité d’un stimulus s’accompagne d’une soudaine « apparition » consciente de celui-ci. Le modèle de l’espace global de travail peut rendre compte de cet effet de seuil grâce aux connexions des neurones de l’espace de travail qui retournent vers les aires sensorielles primaires et secondaires.

Lien : Attentional blinkLien : Attentional BlinkLien : Attentional Blink
Lien : Attentional BlinkLien : Un modèle d'espace conscient étudié avec des tâches cognitives et des souris génétiquement modifées

 

 


D’aucuns admettent que parler d'espace de travail conscient représente sans doute un progrès par rapport à l'idée qu’on se faisait de la conscience au milieu du XXe siècle. Mais certains trouvent que cela ressemble un peu à ce qu’on appelait la « vertu dormitive » de l'opium, qui ne renseignait en rien sur les mécanismes sous-jacents des opiaciés.

Comment se présente concrètement l’espace de travail global ? S’il s’agit de voies nerveuses mettant en relation les différents processeurs parallèles du cerveau, quelles sont-elles ? Qu’est-ce qui détermine si telle ou telle activation neuronale va se répandre dans l’espace de travail global ?

Plusieurs neurobiologistes, comme Jean-Pierre Changeux et Stanislas Dehaene, ont construit des programmes de recherche visant à répondre à ces questions. Changeux et Dehaene partent de l’hypothèse qu’il existe bel et bien dans le cerveau un espace global de travail conscient qui associe toutes les informations traitées en sous-main par les nombreux modules indépendants et inconscients auxquels il est relié.

S’appuyant sur la présence, dans des couches II et III du cortex préfrontal, pariéto-temporal et cingulaire, de neurones pyramidaux possédant des axones longs susceptibles de relier entre elles de manière réciproque des aires corticales distinctes, Changeux et Dehaene proposent en quelque sorte une base neuronale à l’espace de travail global.

Ces circuits, qui s’activent exclusivement lors du traitement conscient, sont aussi, ce qui appuie leur hypothèse, très fortement inhibés dans l’état végétatif, lors de l’anesthésie générale ou du coma. Les processeurs inconscients sont à l’inverse plus localisés, généralement dans les aires corticales sensorielles.

En 2006, leurs travaux utilisant les techniques d’imagerie cérébrale les amènent à distinguer trois grandes formes de traitement mental dans le cerveau humain : subliminal, préconscient et conscient.

Lien : Conscious, preconscious, and subliminal processing: a testable taxonomy

Deux conditions qu’on pourrait qualifier de préalables doivent être présentes pour qu’il y ait traitement conscient: un niveau de vigilance adéquat (être éveillé plutôt qu’endormi, par exemple) et une activation de bas en haut suffisante, c’est-à-dire l’observation d’une réponse dans les aires sensorielles primaires et secondaires. Mais cette réponse ne suffit pas à faire accéder un stimulus à la conscience puisque des sujets peuvent montrer par exemple une activation des aires visuelles extrastriées et nier avoir vu quelque stimulus que ce soit.

Il faut donc, selon Changeux et Dehaene, une troisième condition pour accéder à la conscience, et c’est l’activation des cortex associatifs grâce à ces neurones aux longs axones qui créent une réverbération entre assemblées neuronales distantes.

Mais pourquoi certaines informations deviennent-elles conscientes et d'autres pas? Pour l'expliquer, les deux chercheurs distinguent quatre cas de figure.

Dans le premier, l'information demeure inconsciente parce que traitée par des processeurs qui ne sont pas anatomiquement reliés à l'espace neuronal de travail conscient (les circuits qui s’occupent de la régulation de nos fonctions digestives, par exemple). Dans les trois autres cas cependant, la porte d’accès vers l’espace de travail conscient existe.

• Mais si le signal est trop faible, le traitement de l'information reste localisé dans le processeur inconscient et se dissipe rapidement ; cela correspond à l’état subliminal qui demeure inconscient puisque le niveau d’activation reste sous le seuil nécessaire pour entrer dans les boucles d’auto-amplification de l’espace de travail conscient (voir l’encadré).
  
• Si l’activation est assez forte pour se répandre dans plusieurs régions sensori-motrices spécialisées, mais que l’attention n’est pas orientée vers ces stimuli, alors l’information demeure inaccessible à la conscience. Elle est donc dans un état préconscient, un état qui peut toutefois devenir conscient s’il subit une amplification suffisante de haut en bas.
  
• Un stimulus peut devenir conscient de deux façons : en orientant notre attention de manière volontaire vers un état préconscient, ou encore si le signal est fort et inattendu et qu’il pénètre de force dans l’espace de travail conscient. Le premier cas (activation « de haut en bas »), serait par exemple l’attention que l’on décide de porter à une conversation voisine dans un cocktail. Et le second (activation « de bas en haut ») serait ce qui se passe lorsque quelqu’un prononce votre nom ou crie « Au voleur ! » dans le même cocktail.

Pour les 3 schémas ci-haut, l’intensité de la teinte de rouge est proportionnelle à l’intensité de l’activation. Les petites flèches illustrent l’interaction entre les circuits spécialisés, les grandes l’orientation de l’attention de haut en bas vers le stimulus ou vers autre chose. Enfin, il existe un continuum d’états entre le premier et le second schéma, mais une transition abrupte entre le second et le troisième. D’après Dehaene et al. 2006.

Mais dans ces deux cas, la transition entre préconscient et conscient est abrupte, comme c’est le cas pour tout système dynamique non linéaire et auto-amplifié (voir l’encadré). Cette transition s’accompagne aussi systématiquement de l’apparition d’une activation pariéto-frontale et cingulaire antérieure.

Lorsque cette activation atteint ainsi plusieurs aires associatives richement interconnectées, deux choses peuvent se produire. L’activation peut subir une réverbération dans l’espace de travail et ainsi demeurer disponible pour un temps beaucoup plus long que la durée du stimulus initial. L’activation peut également se propager rapidement dans plusieurs systèmes cérébraux spécialisés qui peuvent alors en tirer parti.

Contrairement à la distinction binaire classique entre non conscient et conscient, on a donc affaire ici à un modèle qui subdivise l’état non conscient en subliminal et préconscient, donnant lieu à une classification en trois états distincts (quatre en comptant les régulations végétatives qui sont par définition toujours inconscientes).

Cette distinction prend non seulement son sens à la lumière des résultats expérimentaux en imagerie cérébrale, mais également en considérant des phénomènes comme la cécité attentionnelle qui montrent que même avec une activation préconsciente importante, le stimulus peut demeurer inconscient si on ne lui porte pas attention.

 

    
Liens
Lien : Trois livres du Dr Antonio DamasioLien : Eléments de définition : la conscienceLien : Spinoza avait raisonLien : Review of The Feeling of What Happens By WILLIAM H. CALVIN
Lien : What is possible to call growing up in language, in any language, acquisition?Lien : Defending DamasioThe body swap illusion
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Chercheur : Antonio Damasio - Feelings

Nos sentiments pourraient se passer de l’insula

« Le drame de la condition humaine vient essentiellement de la conscience. Bien sûr, la conscience et ses révélations nous permettent de nous créer une vie meilleure… mais le prix à payer pour cette vie meilleure est élevé. Ce n’est pas seulement le prix du risque et du danger et de la douleur. C’est le prix de savoir que le risque, le danger et la douleur existent. Pire : c’est le prix de savoir ce qu’est le plaisir et savoir quand il nous manque ou est inatteignable. »

- Antonio R. Damasio, Le sentiment même de soi (1999)

 


 

 

 

 

Rythmes, douleur et conscience chez les invertébrés

 

Aux différents niveaux d’accessibilité des contenus de conscience décrits par Changeux et Dehaene s’ajoutent un autre continuum : celui de la capacité d’un cerveau à se représenter le « soi ». Comment cette représentation de soi contribue-t-elle à l’expérience consciente ? Voilà une question au centre des préoccupations de chercheurs comme Edelman, Tononi, Llinás et surtout Antonio Damasio.

Ce dernier soutient, dans L’Erreur de Descartes publié en 1994, que la pensée consciente dépend substantiellement de la perception viscérale que nous avons de notre corps. Nos décisions conscientes découlent de raisonnements abstraits mais Damasio montre que ceux-ci s’enracinent dans notre perception corporelle et que c’est ce constant monitoring des échanges entre corps et cerveau qui permet la prise de décision éclairée.

C’est ce que signifie le concept de « marqueur somatique » de Damasio tout en clarifiant le rôle et la nature des émotions d’un point de vue évolutif. Les manifestations somatiques de ces émotions, en étant prises en compte dans la mémoire de travail, permettent de « marquer » d’une valeur affective l’information perceptuelle en provenance de l’environnement extérieur, et donc d’en évaluer l’importance pour l’organisme. Ce qui s’avère essentiel pour toute prise de décision impliquant la survie de l’organisme en question.

En 1999, dans Le sentiment même de soi, Damasio développe son modèle pour rendre compte des différents niveaux possibles de la conscience de soi. Le monitoring viscéral décrit plus haut devient le proto-soi, une perception d’instant en instant de l’état émotionnel interne du corps rendue possible, entre autres, par l'insula.

Par la suite, une perception du monde extérieur devient consciente quand elle est mise en relation avec ce proto-soi. Cette concordance d’un ordre supérieur, appelé conscience noyau par Damasio («core consciousness», en anglais) correspond à la question «Qu’est-ce que je ressens face à cette scène visuelle ou à cette phrase, par exemple ?». De nombreuses espèces animales pourraient être pourvues de ce sentiment du «ici et maintenant».

Un troisième niveau, la conscience étendue, 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.

La conscience qu’ont les êtres humains d’être soi-même et pas un autre, cette conscience autobiographique, serait donc ancrée pour Damasio dans tous ces instants de la vie où notre conscience noyau donne une valeur affective à ce que nous vivons. Par conséquent, ce moi autobiographique est sans cesse en reconstruction, éclairée qu’il est par le passé autant qu’influencé par nos attentes sur le futur.

Damasio distingue aussi la conscience étendue de ce que l’on désigne sous le terme général d’intelligence. La première permet pour lui d’avoir accès à un corpus de connaissance le plus large possible, alors que l’intelligence serait davantage reliée à l’habileté de manipulation de ces connaissances afin d’inventer de nouvelles réponses comportementales.

C’est également à l’enseigne de cette conscience étendue propre aux humains que logerait des facultés comme la créativité, la prise en compte systématique des autres (altérité), la conscience morale.

Cette hiérarchisation de la conscience de soi en trois niveaux proposée par Damasio, on en retrouve plusieurs variantes dans les travaux d’autres chercheurs contemporains ou du passé.

La conscience noyau de Damasio correspond par exemple au soi-agent de William James ou à la conscience noétique de Endel Tulving (ces termes ne se recouvrant cependant pas complètement). L’expression générale de conscience primaire («awareness», en anglais) est fréquemment utilisée pour décrire cette conscience noyau ou «conscience-attention» correspondant à l’état de veille où nous sommes en relation avec notre environnement.

L’être humain partagerait ainsi la conscience primaire avec la plupart des animaux dotés d’organes sensoriels sophistiqués et d’un cerveau complexe. On parle aussi de «conscience de créature» pour décrire cette forme élémentaire de conscience qui permet par exemple à la mouche de naviguer dans l'espace et qui suppose qu’elle sait faire la différence entre ses propres mouvements et ce que fait le monde autour d’elle.

Les nouveaux-nés sont par contre encore incapables de faire la différence entre eux-mêmes et le reste du monde, y compris leur mère. Cette prise de conscience se développe entre l’âge de six mois et un an.

Ce que Damasio désigne comme conscience-étendue, cette conscience d’exister en tant que personne dans le temps, on y distingue souvent deux formes.

D’abord une conscience réflexive (ou introspective) qui met surtout l’emphase sur le fait que c’est moi qui perçois, qui dirige mon attention vers tel ou tel objet, telle ou telle pensée, qui contrôle mon raisonnement ou mon comportement. C’est la conscience d’avoir conscience de quelque chose qui serait commune aux humains et aux grands singes.

Cette conscience réflexive serait la condition nécessaire à la conscience de soi, c’est-à-dire le fait de connaître mon histoire personnelle, pourquoi je suis où je suis à l’instant présent ou pourquoi je serai à tel endroit ce soir. C’est la conscience autonoétique de E. Tulving, le soi-objet de William James, autrement dit la construction du soi dans le temps qui ne s’amorce pas avant l'âge de deux ans chez l’être humain. Cela lui permettra éventuellement de se raconter, de se mettre en scène et de modifier ses souvenirs à mesure que sa vie se déroulera.

Lien : How many kinds of consciousness?Lien : ON A CONFUSION ABOUT A FUNCTION OF CONSCIOUSNESSWho’s On First? Heterophenomenology ExplainedLien : Brain stem may be key to consciousnessLien : Le réveil de la conscienceExpérience :  Quelle conscience pour les autres animaux ?

 

    
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Lien : Susan Greenfield Contemplates Consciousness
Chercheur
Chercheur : Susan Greenfield

Cette idée qu’il existe différents degrés de conscience et que les émotions en constituent une forme élémentaire fondamentale est défendue par plusieurs scientifiques, comme Susan Greenfield par exemple. Neuropharmacologue, Greenfield insiste sur le fait que les assemblées de neurones distribuées dans différentes régions du cerveau subissent une constante modulation de leur activité de la part des neurones neuromodulateurs associés à l’état émotif de l’individu.

Il existe également des molécules, en particulier des peptides, qui peuvent influencer non seulement la formation des assemblées de neurones dans le cerveau mais en même temps notre système hormonal et immunitaire. Les boucles de rétroaction entre le cerveau et le corps ne sont donc pas uniquement dues au système nerveux végétatif, mais également à toutes ces molécules chimiques qui peuvent agir à la fois sur le cerveau et le corps.

La conscience, dont les degrés les plus primaires semblent reliés aux émotions, ne serait donc pas qu’une histoire d’activité cérébrale, mais bien une expérience impliquant le corps dans son ensemble. On se rapproche ainsi d’une conception de l’esprit humain défendue par Freeman ou Varela qui accordent une place centrale au corps de l’individu situé dans son environnement. Ils s’opposent ainsi au courant cognitiviste traditionnel où le cerveau humain est vu comme un système qui manipule des représentations internes du monde en se basant sur des règles.


    
Liens
Lien : Livre: How Brains Make Up Their MindsLien : The Paula Gordon Show : The Dance of ConsciousnessLien : Walter J. Freeman : How brains make up their mindsLien : Video : Walter J Freeman: A field-theoretic approach to understanding neocortex (12/06/2005)
Lien : Walter J. Freeman Neurobiology Full Manuscript ArchivesLien : Restoring to Cognition the Forgotten Primacy of Action, Intention and EmotionLien : Commentary on "The Mystery of Consciousness"Lien : Walter J Freeman : Emotion is Essential to All Intentional Behaviors
Lien : The breakdown of consciousnessLien : Temporal and spatial analysis of electroencephalographic signalsLien : List of publications by Walter J. FreemanLien : Walter J. Freeman Neurophysiology Lab
Lien : Origin, structure, and role of background EEG activity. Part 3. Neural frame classificationLien : The Physiology of PerceptionLien : Livre: Walter J. Freeman : How brains make up their mindsLien : Livre: How Brains Make Up Their Minds, by Walter J. Freeman
Lien : The Freeman Laboratory for Nonlinear NeurodynamicsLien : Chaotic state transitions in brains as a basis for the formation of social groupsLien : The Brain’s Cognitive Dynamics: The Link between Learning, Attention, Recognition, and ConsciousnessLien : Book Review - Reclaiming Cognition
Lien : Jean Petitot (CREA), Vidéo Modélisation des architectures fonctionnellesLien : Le cerveau de l’homme engendre du chaos...Henry Markram: Designing the Human Mind
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Chercheur : Walter J. FreemanChercheur : Stephen GrossbergChercheur : Walter J Freeman - Making a mind upChercheur : Jean Petitot
Capsules originales
Outil : Le modèle neurodynamique de la perception de Walter J. FreemanLe modèle neurodynamique de la perception de Walter J. Freeman

Qui est en charge ? Nous ?


Jusqu'au milieu du XXe siècle, on distinguait deux types de phénomènes naturels : les phénomènes aléatoires, qui sont par conséquent imprévisibles, et les phénomènes obéissant à une loi déterministe, qui de ce fait sont prévisibles. Autrement dit, connaissant leurs conditions initiales, on pouvait prédire leur comportement futur.

Or on s’est aperçu qu'une légère modification des conditions initiales de certains systèmes décrits par des lois déterministes peut suffire à rendre imprévisible son comportement. On dit de ces systèmes sensibles aux conditions initiales qu'ils sont "chaotiques".

Les grandeurs qui définissent ces systèmes chaotiques, loin de varier dans le temps de manière absolument aléatoire et illimitée, apparaissent confinées, ou si l’on veut «tenues en laisse», par un élément d'ordre appelé «attracteur étrange». La présence d'attracteurs étranges est l’une des principales caractéristiques du «chaos déterministe». (voir l'encadré à droite pour connaître l'outil permettant de modéliser le chaos déterministe)

Lien : Fiche de lecture du livre de James Gleick "La Théorie du Chaos"

Pour présenter brièvement l’approche de Walter J. Freeman du problème de la conscience, il faut redescendre tout d’abord au niveau des neurones. En effet, ce neurophysiologiste met moins l’accent sur l’anatomie des structures cérébrales que sur la façon dont les neurones communiquent entre eux et les patterns d’activité que cette communication fait naître dans l’ensemble du cerveau.

Freeman constate en effet que la connectivité neuronale du cerveau humain engendre une activité chaotique qui obéit, comme les phénomènes météorologiques, aux lois de la dynamique non linéaire (ou « chaos déterministe ») (voir l’encadré). Il fait donc appel aux outils mathématiques de la dynamique non-linéaire pour interpréter les états électriques observés. Et en analysant les électroencéphalogrammes (EEG) de cerveaux durant de multiples tâches, il a pu montrer que les différents rythmes du cerveau humain obéissent bien aux "lois" du chaos spatio-temporel.

Derrière ce qui ne semble être que du « bruit », ces fluctuations chaotiques révèlent des régularités et des propriétés, comme par exemple une capacité de changements rapides et étendus, qui sont compatibles avec celles de la pensée humaine. La capacité du cerveau de transformer presque instantanément les inputs sensoriels en perceptions conscientes en est un autre exemple.

De vastes assemblées de neurones peuvent changer abruptement et simultanément de pattern d’activité en réponse à un stimulus qui peut être très faible. Cette déstabilisation d’un cortex sensoriel primaire atteint d'autres zones du cerveau où elle est "digérée" de façon spécifique pour chaque individu, en fonction du contenu de mémoire propre à chacun. Voilà pourquoi l’activité chaotique de millions de neurones, loin d’être dommageable, est donc pour Freeman ce qui rend possible toute perception et toute pensée nouvelle.

C’est aussi la raison pour laquelle Freeman pense que des phénomènes comme la conscience ne peuvent pas être compris seulement en examinant les propriétés de neurones individuels. Comme pour les ouragans et leurs milliards de molécules d'air qui s'entrechoquent, c’est la forme globale qui va émerger de l’activité de milliards de neurones répartis dans l’ensemble du cortex qui affectera par exemple les aires motrices du cerveau pour produire un comportement. La boucle sera alors bouclée lorsque les modifications environnementales provoquées par ces mouvements vont produire en retour une perception qui transformera à nouveau l’activité générale du cerveau.

Freeman ne considère donc pas la perception et l’action comme deux phénomènes indépendants, l’un d’input, l’autre d’output, mais plutôt comme le même processus permettant d’agir sur le monde. Cela va donc plus loin que la notion de perception comme un phénomène actif qui est couramment admise aujourd’hui.

La synchronisation rythmique des neurones occupe une place centrale dans ce modèle et servirait à coordonner l’activité entre différentes aires cérébrales pour regrouper des ensembles neuronaux dispersés en un seul pattern d’activité fonctionnel. Chaque cerveau, de par son histoire, génère un contexte unique (un attracteur chaotique, pour employer les termes de la physique du chaos) où des significations se développent à partir de ces patterns d’activité. La conscience serait le pattern de plus haut niveau qui lie entres elles ces significations. Elle n’est pas en elle-même la cause d’effets neuronaux quelconques, mais une façon de lier harmonieusement et globalement les fluctuations cérébrales en favorisant leur interaction.

On a ici une façon de sortir de l’impasse de l’origine d’une volonté consciente dans une logique de causalité linéaire, car le processus dont il est question suit plutôt une causalité circulaire, une rupture épistémologique que permet la mathématique du chaos. L’origine d’une action consciente n’est donc pas à chercher seulement dans le cerveau d’un individu, mais dans sa relation permanente avec ses homologues et le reste du monde. Car pour Freeman, ce que nous appelons nos décisions sont construites en temps réel par le comportement de tout notre corps et nous n’en sommes informés sur le plan conscient qu'avec un léger retard. La conscience n’interviendrait donc que pour lisser les différents aspects de nos comportements, les moduler et probablement les légitimer au regard de l'ensemble des significations constituant la personnalité d’un individu.

En terme de dynamique, la conscience correspondrait ici à un « opérateur », parce qu'elle module les dynamiques cérébrales dont ont découlé les actions passées. Cette conception s'accorde avec une hypothèse proposée par William James en 1878, selon laquelle la conscience est interactive avec les processus cérébraux, en n'étant ni un épiphénomène ni une cause première.

Les systèmes chaotiques (voir l'encadré à gauche) à la fois aléatoires et déterminés (ce qui n'est pas une mince contradiction) peuvent renfermer une infinité de mouvements périodiques instables de fréquences différentes, ce qui les rend très utiles lorsque l’on veut décrire des processus cognitifs issus d’oscillations neuronales diverses.

Et pour ce faire, le langage des mathématiques non linéaires s’avère l’outil idéal en permettant de distinguer entre le simple «bruit» d’un système désordonné et l’ordre caché des systèmes chaotiques. On découvre régulièrement de nouveaux phénomènes physiques (comme les turbulences aérodynamiques), chimiques (comme les réactions chimiques oscillantes), écologiques, météorologiques ou économiques, qui ne peuvent être appréhendés par l'analyse des seuls éléments qui les constituent. Pour comprendre ces phénomènes, on doit absolument étudier leur comportement d'ensemble, ce que permettent les mathématiques non linéaires.

 

    
Liens
Lien : Francisco Varela, le chercheur et le sageLien : L'énaction: un concept des neurosciences cognitivesLien : Présentation de la théorie de l’ " énaction " de VarelaLien : Book Review : Between Ourselves: Second-person Issues in the Study of Consciousness
Lien : How the body shapes the mind - An interview with Shaun GallagherLien : MONTE GRANDE: what is life?Lien : George Lakoff - The Theory of Cognitive ModelsLien : The Taboo of Subjectivity – Recension critique de l’ouvrage
Lien : Maturana Humberto et Francisco Varela 1994, L'arbre de la connaissanceLien : Notes sur le Colloque Varela (23-24/06/03)Lien : Michel Bitbol (CREA), Vidéo Une science équitable: la neurophénoménologie de Francisco VarelaLien : Incarnation, cognition et représentation : comment les sciences cognitives pensent-elles le corps ?
Lien : The brainweb: Phase synchronization and large-scale integrationLien : Consciousness and the Computational MindLien : Énaction et sciences cognitivesLien : Concept d'«enaction» - La connaissance du monde passe par l'action
Lien : Un des meilleurs sites sur Francisco Varela et l’autopoïèseLien : Humberto MATURANALien : Francisco J. Varela (1946 – 2001)Lien : Intimate Distances - Fragments for a Phenomenology of Organ Transplantation
Lien : FRANCISCO VARELA - "The Emergent Self"Lien : review of The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience, and Bright Air, Brilliant Fire: On the Matter of Mind
Chercheur
Chercheur : FRANZ REICHLE  On the Making of "MONTE GRANDE: what is life?"Chercheur : FRANCISCO J. VARELA  The Central Figure in "MONTE GRANDE: what is life?"Chercheur : Shaun GallagherChercheur : FRANZ REICHLE  On the Making of "MONTE GRANDE: what is life?"
Chercheur : Francisco J. Varela (1946–2001) Tribute by Evan Thompson

« Durant l'évolution, où le système neuronal est-il apparu ? Pas chez les plantes, pas chez les champignons, pas chez les bactéries. Il est apparu chez les animaux. Pour se nourrir, les animaux ont trouvé la solution de manger des proies. Il leur faut donc se mouvoir - et la locomotion est la logique constitutive de l'animal. Et c'est là qu'apparaît le système neuronal, parce que pour chasser, se mouvoir, il faut une boucle perception-action. »

- Francisco Varela,
La Recherche, (No 308, Avril 1998).

L’approche dynamique qui vient d’être exposée par l’entremise des travaux de Walter J. Freeman s’inscrit en fait dans un courant plus large qu’on appelle la « cognition incarnée ». Contrairement à l’approche computationnelle, l’approche dynamique travaille avec des activités neuronales plutôt qu'avec des symboles, avec des états globaux du cerveau appréhendés par l'imagerie fonctionnelle plutôt qu’avec du calcul et des règles.

Cette approche, dont Francisco Varela a été l’un des plus grands promoteurs, récuse la séparation entre la cognition humaine et son incarnation. Pour lui, et pour les nombreux chercheurs qui en sont venus à adhérer à ce courant, on ne peut pas comprendre la cognition, et donc la conscience, si on l'abstrait de l'organisme inséré dans un environnement particulier avec une configuration particulière.

Dans ces conditions « écologiquement situées » (on parle de « situated cognition », en anglais) toute perception entraîne une action et toute action entraîne une perception, comme on vient de le voir avec Freeman. C’est donc une boucle perception-action qui est la logique fondatrice du système neuronal. La cognition, la conscience, bref le monde intérieur d’un individu émerge avec ses actions, c'est un monde "énacté". Le mouvement vient constamment enrichir la cognition (voir la citation dans l’encadré à gauche) parce que notre cerveau s'est construit de cette façon tout au long de la phylogenèse.

Les mathématiques non-linéaires ont d’ailleurs contribué grandement à notre compréhension des phénomènes d’auto-organisation et d’émergence inhérents à l’approche incarnée grâce à la notion «d’attracteur » empruntée à la théorie des systèmes dynamiques.

Les connaissances actuelles nous éloignent donc irrémédiablement du mode causal traditionnel du type « entrée-traitement-sortie » inspiré de l’informatique. Au contraire, une causalité circulaire, la primauté de l’action, des émotions et d’un corps vivant dans un environnement donné nous fournit un cadre plus riche pour tenter de comprendre la conscience humaine.

D’une espèce à l’autre, l’image du monde que le système nerveux produit pourrait être extrêmement différente. Ainsi, notre perception des couleurs est différente de celle des pigeons : nous avons trois types de cônes alors que les pigeons en ont cinq, par exemple. Sans parler des modalités sensorielles qui ne nous sont pas accessibles, comme les abeilles qui sont sensibles à l’ultraviolet ou les chauves-souris qui s’orientent par écholocation.

Peut-on alors soutenir que le cerveau humain nous offre une conscience de notre environnement qui correspond à « LA » réalité ? Qu’en est-il de tous les autres aspects de cet environnement que nous ne percevons même pas ? Force est d’admettre que l’activité cérébrale humaine comme celle du cerveau des autres animaux semble plutôt créer une image virtuelle de ce que nous considérons être la réalité, une découpe évolutionnairement utile du monde. Pour paraphraser Max Velmans, l’univers a différentes vues de lui-même à travers mon regard, le vôtre, celui du pigeon, de l’abeille ou de la chauve-souris.

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