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Un « cyborg » qui entend plus que ce que nous voyons

Notre conscience subjective et les modèles pour l’expliquer

De l’excitabilité membranaire à la conscience subjective

L’approche sensorimotrice de la conscience

La conscience : partout sur le web, et partout tout court ?

Des aveugles qui « voient » par écholocation !

Malgré l’immédiateté des qualia, il ne faut pas perdre de vu qu’elles résultent d’au moins une traduction : celle du stimulus physique en fréquences de potentiels d’action. En effet, l'onde électromagnétique de 700 nm de longueur d'onde, pour acquérir le qualium "rouge", doit d’abord subir une transduction par les cellules photoréceptrice de la rétine. Et c’est le train de potentiels d’action dans des voies particulières menant aux cortex visuel qui est la cause proximale, si l’on peut dire, des qualia.

Certains auteurs parlent même d’une seconde traduction qui convertit ces impulsions codées en qualia. Mais déjà ici on rentre dans la controverse, puisque cette affirmation découle d’une certaine conception philosophique des qualia.

Un autre présupposé philosophique, matérialiste ici, établit une équivalence entre un qualium et un état physico-chimque particulier du cerveau, un peu comme la chaleur correspond à l’énergie cinétique moléculaire ou la lumière visible à certaines radiations électromagnétiques.

Certains, comme le philosophe Daniel Dennett, tentent même de nous convaincre que ce qu’on nomme les qualia, au fond, ça n’existent tout simplement pas. Car s’il est difficile de nier l’existence de quelque chose de très général comme « l’expérience subjective », le terme qualia, plus précis et issu du jargon des philosophes, prête davantage le flanc à la critique.

Une boutade comme celle du philosophe Ned Block reprenant pour les qualia la définition du jazz attribuée à Louis Armstrong, à savoir que « si vous avez à le demander, vous ne saurez jamais ce que c’est » ("If you got to ask, you ain't never gonna get to know.", en anglais) laisse sur leur faim des philosophes comme Dennett. Ce dernier est par exemple convaincu que les qualia n’auront dans le futur pas plus de valeur que le principe de « l’élan vital », très populaire avant que l’on comprennent les mécanismes moléculaires de la vie, mais tombé aujourd’hui en désuétude.

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

Pour plusieurs raisons, la conscience humaine est très difficile à définir. Elle pose en particulier à la science un problème différent dans sa nature de l’explication de phénomènes physiques comme la chute des corps, la photosynthèse ou la fusion nucléaire. Cette différence, on l’a caractérisée de différentes façons par plusieurs dichotomies.

On a insisté sur sa nature privée, accessible seulement du point de vue du sujet conscient, alors que les phénomènes physiques sont accessibles à tous.

On a noté son caractère ineffable, c’est-à-dire qu’on ne pouvait en rendre compte convenablement dans les termes du langage, contrairement aux propriétés des phénomènes physiques qui peuvent être exprimés avec précision en terme de masse ou de température.

Dans un article de 1974 intitulé « Quel effet cela fait d’être une chauve-souris ? » ("What is it Like to Be a Bat?", en anglais), le philosophe Thomas Nagel, a voulu mettre en évidence ces propriétés subjectives de l’expérience consciente humaine.

 

Pour ce faire, il choisit d’imaginer le point de vue subjectif d’un animal au spectre sensoriel très différent du nôtre : la chauve-souris. Cet animal s’oriente en effet dans l’espace par écholocation. Cela signifie qu’elle émet des cris à très haute fréquence et utilise l’écho renvoyé par les obstacles ou les proies pour les localiser.

 

L’idée de Nagel était de montrer que comme les humains sont incapables d’écholocation, ils ne pourront jamais ressentir subjectivement « l’effet que cela fait » de s’orienter ainsi. Les chauves-souris ne perçoivent peut-être pas l’écholocation comme des sons, mais directement comme des objets perçus (un peu comme la vision ne nous fait pas percevoir des ondes électromagnétiques mais des objets lumineux), mais ça, nous ne le saurons jamais…

Et c’est exactement ce que l’on veut dire par le côté subjectif de l’expérience consciente comparé à son côté objectif qui correspond ici à la physique acoustique de l’écholocation. Une physique acoustique qui peut, contrairement à son aspect subjectif, être décrit et compris par nous. Nagel en conclut que la science nous a appris beaucoup de choses sur le fonctionnement du cerveau de la chauve-souris, mais pas « ce que cela fait » d’être une chauve-souris…

Cet aspect subjectif de « ce que cela fait » d’avoir tel ou tel état conscient, on le nomme aussi l’aspect phénoménologique de la conscience. On parle également de «qualia» (le pluriel de «qualium» ou «quale») pour désigner plus spécifiquement toutes les impressions directes que nous avons des choses.

Les qualia sont l’aspect expérienciel immédiat des sensations, ce que l’on peut maladroitement traduire par «la rougeur particulière du rouge d’une pomme», le «mordant d’une morsure» ou la «froideur de la glace». Certains étendent même le concept de qualia à nos désirs et nos pensées les plus élémentaires.

Les problèmes que posent les qualia à l’étude scientifique de la conscience ont amené le philosophe David Chalmers à distinguer ce qu’il appelle le problème « difficile » de la conscience, par opposition aux autres problèmes « faciles ».

 

 

 

La littérature philosophique regorge « d’expériences de pensée » pour tenter de saisir l’essence des qualia. L’une des plus célèbre fut proposée par le philosophe Frank Jackson en 1982. Imaginons que Marie, l’une des plus grandes neurobiologistes au monde spécialisée dans la vision des couleurs, est enfermée depuis sa naissance dans une chambre où tout est en noir et blanc. Tout ce qu’elle sait sur la vision des couleurs, elle l’a donc appris dans des livres écrits en noir sur des pages blanches qu’elle lit depuis qu’elle est toute jeune. Marie en vient donc ainsi à connaître tous les faits pertinents sur notre perception des couleurs.

Un jour, pour la première fois de sa vie, Marie sort de sa chambre et voit les vraies couleurs du monde qui l’entoure. «Voilà donc ce que cela fait de voir du rouge !», s’exclame-t-elle alors en voyant des tulipes rouges. Marie semble alors expérimenter quelque chose de complètement nouveau, nous dit Jackson dans son expérience de pensée. Comment alors est-il possible qu’ayant eu accès à absolument toute l’information imaginable sur la vision des couleurs, elle puisse découvrir encore quelque chose de nouveau simplement en voyant la couleur ? Ce quelque chose de nouveau, c’est le qualium du rouge particulier de la fleur qu’elle a vue, conclut la petite fable.

Autrement dit, la connaissance, même ultraprécise du cerveau et des corrélats neuronaux de la conscience subjective, ne donnerait pas accès à l’expérience elle-même, c’est-à-dire à ce que le sujet éprouve en tant que sujet.

Cette expérience de pensée a évidemment donné lieu à de nombreux commentaires et critiques, notamment de la part de ceux qui se réclament d’une approche matérialiste de la conscience. Jackson lui-même, qui considérait la conscience comme un épiphénomène au moment de rédiger son expérience de pensée, en vint plus tard à rejeter cette position. Car si Marie s’exclamait en voyant pour la première fois la couleur, c’était donc que ce qualium était la cause de son exclamation. Or comme l’épiphénoménomalisme n’admet pas que les qualia puissent avoir des effets sur la physiologie du cerveau et que Jackson était convaincu que seules des causes physiques peuvent influencer le monde physique, il y avait donc un sérieux problème à accepter telle quelle sa métaphore originale.

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Mieux penser le vivant en utilisant ses mots

Remettre en question le droit des compagnies de nous empoisonner

Stanislas Dehaene, une star de l'étude de lla conscience ?

Reconsidérer les fondements des sciences cognitives

Ce serait faire preuve de chauvinisme que d’affirmer a priori que seuls les humains peuvent être conscients. Une théorie de la conscience que l’on veut le plus général possible doit donc tenir compte de la possibilité d’une conscience non humaine (animaux, machines, etc.).

Certains pensent que l’utilisation du concept «d’intentionnalité», qui est une façon sophistiquée de parler des représentations mentales, faciliterait l’élaboration d’une théorie générale de la conscience. C’est le philosophe allemand Franz Brentano (1838-1917) qui, vers la fin du 19e siècle, développa l’idée que l’essence de l’activité mentale est d’être dirigée vers des objets. Pour lui, toute conscience est conscience de quelque chose.

Le langage est en ce sens intentionnel. Penser à « Montréal » par exemple évoque la vue du Mont Royal ou du stade Olympique. Mais comment notre compréhension d’un signifié nous permet-elle de nous le représenter ? C’est à ce genre de problème aussi peu évident à résoudre que le problème difficile de la conscience que nous mène le concept d’intentionnalité.

Lien : Autres formes d’éliminativismeLien : L’intentionnalité : une marque du mental

La recherche biologique qui eut cours au XXe siècle discrédite l’existence de forces mentales aux propriétés distinctes des forces physiques. Durant ce siècle de recherche ayant permis une impressionnante collecte de données sur les circuits neuronaux du cerveau et leur fonctionnement, rien n’a pu être décelé comme un indice de la présence de causes mentales séparées.

Si certains éminents neurobiologistes comme John Eccles ou Roger Sperry ont défendu l’idée que l’esprit conscient était séparé du cerveau et pouvait parfois exercer une influence indépendante sur ses opérations, la majorité des neurobiologistes du début du XXIe siècle refusent l’idée de causes mentales séparées du monde physique.


LES APPROCHES PHILOSOPHIQUES DE LA CONSCIENCE
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Comment expliquer la subjectivité de la conscience humaine? Ou encore « l’effet que cela fait » d’être nous-même, pour reprendre les mots de Thomas Nagel ? Ou encore, pour le dire comme David Chalmers, comment résoudre le « problème difficile » de la conscience?

Ce problème auquel les neurosciences contemporaines tentent d’apporter des solutions, les philosophes s’y heurtent depuis des siècles. Le dualisme et le matérialisme sont peut-être les deux options philosophiques à avoir fait le plus coulé d’encre.


René Descartes (1596-1650)

Pour le dualisme « de substance », le monde matériel existe bel et bien, mais les aspects subjectifs de la conscience sont de nature distincte et constituent l’autre grande substance dont est fait le monde. Cela soulève immédiatement la question de l’interaction entre ce monde subjectif et le monde physique. Une question très difficile à laquelle un philosophe comme René Descartes, qui distinguait la « res extensa » (substance matérielle) de la « res cogitans » (substance pensante), avait apporté une explication réfutée depuis.

Malgré cela, le dualisme de substance a eu la vie dure. Déjà au 4e siècle avant notre ère, Platon distinguait un corps mortel d’une âme immortelle et les théologiens chrétiens par la suite ne se sont pas gênés pour accorder à cette thèse qui faisait leur affaire toute l’autorité que la puissance politique de l’Église leur a donné pendant des siècles.


Mais les critiques adressées à ce que ses détracteurs ont appelé, selon la formule du philosophe Gilbert Ryle, le « fantôme dans la machine » ("ghost in the machine", en anglais) a durement ébranlé le dualisme de substance. En effet, si notre corps est une machine physique pilotée par un fantôme non physique caché quelque part dans notre boîte crânienne, où loge exactement ce fantôme ? Est-il seul ou sont-ils plusieurs ? Qui anime le fantôme lui-même ? Et évidemment, par quelle force influence-t-il le monde physique ?

Différentes variantes du dualisme ont alors été élaborées pour conserver les avantages des deux entités distinctes, mais pour éviter les écueils du dualisme de substance. Parmi celles-ci, on retrouve :

  • le dualisme de propriété, où l’on admet que l’être humain n’est constitué que de matière, mais celle-ci possèderait deux types bien distincts de propriété;

  • l’épiphénoménalisme, qui reconnaît des influences causales du cerveau à l’esprit, mais non de l’esprit au cerveau;
  • l’émergentisme, où les états mentaux ont quelque chose de plus que la somme de leurs composantes matérielles mais peuvent toutefois interagir avec elles.

Pour l'autre grande option philosophique qu'est le matérialisme, la causalité des états mentaux sur nos comportements ne pose pas de problème puisque les deux font partie du monde physique. Une expérience subjective comme la douleur est bien réelle, mais elle correspond tout simplement aux états neuronaux qui la font naître.

Dans ce cadre moniste matérialiste, c’est-à-dire où il n’y a que de la matière, deux grandes interprétations se côtoient quant à la nature de l’esprit.

La première, connue sous le nom de « théorie du double aspect » (« dual aspect monism » ou « neutral monism », en anglais), fut défendue par des penseurs comme Baruch Spinoza, George Henry Lewes, Thomas Nagel et Mark Solms. Elle affirme que cette substance unique qu’est la matière peut être appréhendée de deux perspectives différentes. De la même façon qu’une courbe demeure une ligne même si on peut à tout moment la décrire comme concave ou convexe, de même nos processus psychophysiques seraient les mêmes qu’on en parle du point de vue physique ou mental.

Baruch Spinoza (1632 - 1677)


Ainsi, pour les tenants de la théorie du double aspect, notre cerveau peut nous apparaître comme quelque chose de physique quand nous le regardons de l’extérieur en tant qu’objet mais comme quelque chose de « mental » lorsqu’on l’examine de l’intérieur (par introspection) en tant que sujet. Exactement de la même façon que les physiciens peuvent parler de la lumière à la fois comme une onde et à la fois comme une particule, le corps et l’esprit ne seraient que les deux côtés de la même médaille. La distinction séculaire entre le corps et l'esprit pourrait alors n'avoir été qu'un artéfact de perception.

Le mouvement de neuro-psychoanalyse, qui tente d’intégrer les données des neurosciences et de la psychanalyse en vue de mieux comprendre la conscience humaine, repose sur cette position théorique du « double aspect ».

L’autre grande interprétation matérialiste quant à la nature de l’esprit est la théorie de l’identité psychophysique. Elle postule qu’il y a une identité entre les états conscients d’une personne et les états physiques de son cerveau. Contrairement à la théorie du double aspect, la nature subjective et objective de la conscience ne peut pas être considéré comme deux aspects différents de la même chose puisqu’il s’agit d’une seule et même chose. En d’autres termes, on peut réduire complètement les états mentaux à des états physiques, comme on peut réduire l’eau à sa formule chimique H20.

La difficulté devient alors évidemment d’expliquer comment l’objectif et le subjectif, le cerveau et l’esprit, peuvent être identiques considérant qu’ils ont l’air si différents. Deux formes d’identités différentes, l'identité " type à type " et l'identité " token à token ", ont été proposées. Elles conduisent à deux variantes du matérialisme réducteur, une première au sens fort, et une seconde au sens plus faible.

Le matérialisme dit éliminativiste, version encore plus radicale des deux précédentes, ainsi que le fonctionnalisme matérialiste, tentent eux aussi de contourner les difficultés inhérentes au matérialisme tout en acceptant sa prémisse de base, à savoir qu’il n’y a que de la matière.

Pour d’autres enfin, le problème de la conscience humaine va tout simplement au-delà des possibilités de la compréhension humaine. La position mystérienne, dont le représentant le plus connu est le philosophe Colin McGinn, refuse de croire que notre vision subjective des couleurs, par exemple, soit identique à l’activité d’une population de neurones dans certaines régions du cortex. Mais en même temps, ces philosophes anti-matérialistes ne veulent pas retourner au dualisme.

Ils affirment donc que la conscience est un mystère et qu’il en est ainsi parce que nos concepts sur le monde mental et physique sont trop grossiers pour aborder de façon éclairante le problème de la relation du corps et de l’esprit. Un peu comme les singes ne feront jamais de calculs différentiels : cela nécessite des concepts qui sont inaccessibles à leur cerveau. De fait, chaque espèce a des capacités cognitives limitées. Et la compréhension de la conscience nécessite peut-être des notions qui nous sont inaccessibles.

Les matérialistes trouvent que les mystériens ont abdiqué trop vite et ne basent leur conclusion que sur leur incrédulité devant la possibilité que la matière grise du cerveau puisse constituer le monde aux couleurs éclatantes que nous expérimentons chaque jour. Certains pensent par exemple qu’une façon de rendre l’identité conscience-matière moins contre intuitive est d’utiliser de nouveau concepts issus des neurosciences cognitives lorsque nous pensons à l’aspect phénoménologique de la conscience.

 

    
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Reconsidérer les fondements des sciences cognitives

À la mémoire d’un pionnier des neurosciences cognitives : Walter J. Freeman III

Modèles et concepts en neuroscience

Recherche spécialisée versus démarche multidisciplinaire

Recherche spécialisée versus démarche multidisciplinaire

Le mathématicien anglais Alan Turing (1912-1954) pensait qu’on arriverait assez vite à programmer un ordinateur pour lui donner des états conscients. Pour déterminer quand cela sera atteint, il avait mis au point un test qui porte aujourd’hui son nom. Le « test de Turing » pose que l’on est en relation avec un être que l’on ne voit pas par l’intermédiaire d’un dispositif à distance, comme le courrier ou le courriel par exemple. La tâche consiste à poser des questions à cet être afin de déterminer s’il s’agit d’un être humain ou d’un ordinateur. Si la machine réussit à vous tromper et à vous faire croire qu’elle est humaine, alors elle passe le test de Turing et on peut admettre qu’elle a les mêmes états conscients qu’un être humain.

Plusieurs ont toutefois objecté qu’un ordinateur qui passe le test de Turing pourrait simuler de manière sophistiquée des états conscients.

Lien : The Turing Test

L’idée que l’essence de la pensée humaine est similaire au fonctionnement des ordinateurs, c’est-à-dire des représentations symboliques manipulées par des opérations logiques, continue d’influencer les sciences cognitives, même si sa position est moins centrale que dans les années 1960 ou 1970.

Si les neurosciences cherchent à comprendre directement le fonctionnement de la conscience humaine en analysant ses différentes composantes, les recherches en intelligence artificielle (ou IA) tentent de leur côté de construire des machines qui se rapprochent le plus possible de l’esprit humain. L’espoir étant que si on réussit à créer une machine dont on peut confondre les réponses avec celle d’un esprit humain (voir l’encadré ci-dessus), alors nous saurons peut-être ce qu’il doit y avoir dans un système pour qu’il y émerge une conscience.

Mais s’agira-t-il d’une conscience véritablement «humaine» au sens où nous l’expérimentons ou bien une forme différente de conscience, celle de cette sorte de machine particulière ? À moins que ce ne soit que la simulation d’une conscience, rétorquent les sceptiques et adeptes de l’IA faible (voir le texte ci-contre). Ou que la question ne soit, au fond, pas plus intéressante que de se demander si un sous-marin peut nager, comme le faisait remarquer l’informaticien hollandais Edsger Dijkstra

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L'APPORT DES SCIENCES COGNITIVES
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Entre 1946 et 1953, alors que le behaviorisme dominait encore la psychologie, la fondation Macy organisa à New York et à l'Université Princeton, au New Jersey, une série de rencontres avec des spécialistes de nombreuses disciplines allant des mathématiques à la psychologie, en passant par l’anthropologie, la sociologie et la neurobiologie.

Les Wiener, Shannon, Mc Culloch, von Foerster ou von Neumann qui participaient régulièrement à ces réunions revendiquaient très clairement leur caractère pluridisciplinaire. Cette approche s’avéra des plus productives et ce que l’on nomme aujourd’hui les "Conférences Macy" donnèrent naissance au mouvement cybernétique. Définie comme la science générale de la régulation et des communications dans les systèmes naturels et artificiels, la cybernétique étudie comment circule l'information.

Des concepts issus de la cybernétique, comme celui de la rétroaction par exemple, ont par la suite profondément influencé tous les domaines de la science (biologie, économie, écologie, etc.) (voir capsule outil à gauche). Les nombreuses régulations hormonales du corps humain s'en sont ainsi trouvées mieux comprises.

Plusieurs biologistes, comme Henri Laborit ou Henri Atlan, ont beaucoup été influencé par la pensée cybernétique. Les applications à l’informatique naissante et à ce qui allait devenir « l’intelligence artificielle » (voir l'encadré) ne tardèrent pas non plus. Quant à l’esprit humain, système complexe par excellence, il était clairement dans la mire des cybernéticiens. Et comme ceux-ci rejetaient tout idéalisme et avaient en commun une forte propension pour le matérialisme, c’est tout naturellement qu’ils inclurent l’étude du cerveau dans leurs deux approches des systèmes complexes :

  • l’approche par la décomposition ou par réduction, du haut vers le bas («top down», en anglais);

  • et l’approche de construction globaliste ou systémique, du bas vers le haut («bottom up», en anglais).

Ces deux approches, plutôt complémentaires que contradictoires, allaient donner naissance aux deux grands courants qui se développèrent par la suite dans les sciences cognitives, c’est-à-dire respectivement le cognitivisme et le connexionnisme.

Les ordinateurs développés durant la Seconde Guerre mondiale, bien qu’encore très lents, inspirèrent néanmoins grandement l’approche cognitiviste (ou computationnelle). La métaphore classique de l’ordinateur pour décrire l'esprit humain, dont on connaît aujourd’hui les limites (voir capsule outil à gauche), amène ainsi les cognitivistes à considérer que les éléments du monde extérieur sont traduits en représentations internes, exactement comme le font les ordinateurs.

Ces représentations symboliques internes sont ensuite manipulées selon certaines règles prédéterminées pour fournir des «sorties» ou des réponses appropriées. Autrement dit, la pensée est un processus de traitement de l'information.

Ce paradigme central du cognitivisme allait dominer les sciences cognitives à partir du milieu des années 1950, et pendant près de 30 ans. Comme l’a soutenu Jerry Fodor, élève d'Hilary Putnam : penser, ce serait manipuler des symboles, et la cognition ne serait rien de plus que la manipulation de symboles à la manière des ordinateurs. De là découleront les approches dites fonctionnalistes inspirées par les travaux de Fodor : l’esprit est organisé en modules spécialisés qui peuvent être mis en place sur d’autres supports comme les ordinateurs. C’est le fameux concept « de la réalisation multiple ».

À partir du moment où les états mentaux sont vus comme le « software » d’un ordinateur et le cerveau comme le « hardware », la simulation et la modélisation informatique devint un moyen tout désigné pour étudier le fonctionnement de l'esprit humain. C’est ce qu’on a appelé « l’intelligence artificielle » (ou IA) (voir l’encadré). Le philosophe John Searle distingua deux niveaux de radicalité dans l’IA. Avec l’IA « forte », pour être intelligente, il suffirait à une machine d’avoir simplement le bon programme. Searle a porté un coup dur à cette version avec son argument de la chambre chinoise.

Pour l’IA « faible », les ordinateurs ne peuvent que simuler l’esprit. Peu importe leur puissance de calcul, ils ne pourront jamais créer une vraie intelligence ou une véritable conscience. Les ordinateurs des météorologues ont beau pouvoir simuler avec une grande précision le développement des ouragans, jamais ils ne nous mouilleront ou détruiront nos maisons…

Le cognitivisme, inspiré par le fonctionnement de l’ordinateur qui manipule des symboles sans en interpréter le sens, est contraint de réduire le cerveau à un simple appareil syntaxique et non sémantique. Voilà une position qui, sur le plan épistémologique, prête flanc à plusieurs critiques.

C’est dans ce contexte que va se développer, durant les années 1980, l’autre grand courant des sciences cognitives, le connexionnisme.

Tirant ses origines de la cybernétique et de la neurobiologie, l’analogie principale du connexionnisme devient le réseau de nombreuses unités interconnectées entre elles. Cette nouvelle approche, basée sur des réseaux de neurones artificiels et le traitement en parallèle de l’information, s’est donc développée avec le souci de rapprocher la structure des modèles cognitifs de celle du cerveau.

Il s’agit donc d’une approche du bas vers le haut, à laquelle on associe des philosophes comme Daniel Dennett ou Douglas Hofstadter. Celle-ci va renoncer à parler de représentations en terme de symboles pour les analyser plutôt en termes de liens entre de nombreux agents distribués, coopératifs et auto-organisés.

Marvin Minsky, qui a inspiré cette approche, considère ainsi le système cognitif comme une société de micro-agents susceptibles de résoudre des problèmes localement. Pour les connexionnistes, il faut donc aller en deçà des opérations symboliques, vers ce qu’ils appellent le niveau « subsymbolique ».

Contrairement à l’analogie informatique du cognitivisme, on ne s’encombre pas ici d'algorithmes complexes menés séquentiellement ni d’un centre de contrôle pour traiter le tout puisque les réseaux de neurones du cerveau semblent pouvoir très bien s’en passer. Ce que les réseaux de neurones du cerveau ont de particulier cependant, outre le fait qu’ils opèrent de manière distribuée, c’est que l’efficacité des connexions qui les unit se modifie en fonction de l’expérience.

Le connexionnisme va donc s’inspirer directement de la règle de Hebb qui veut que lorsque deux neurones ont tendance à être activés simultanément, leurs connexions sont renforcées ; dans le cas contraire, la force de la connexion est diminuée. La connectivité du système devient alors inséparable de l’histoire de sa transformation. Et la cognition devient l’émergence d’états globaux issus de règles simples (comme celle de Hebb) s’appliquant à un réseau d’éléments tout aussi simples mais nombreux et interconnectés.

La grande différence d’avec le cognitivisme, c’est donc que les réseaux de neurones ne sont pas programmés, ils sont entraînés (voir encadré). Et que la représentation se ramène à une correspondance entre un état global émergent et des propriétés du monde. Avec cette approche de la cognition, la notion de représentation allait toutefois devenir de plus en plus problématique.

Car selon Marvin Minsky lui-même, l’activité principale du cerveau consiste en fait à opérer en permanence des modifications sur lui-même. Ce que nous vivons aujourd’hui influencera le rappel d’un souvenir qui, loin d’être toujours le même, sera une reconstruction à partir de l’état actuel du cerveau. Et ce souvenir reconstruit affectera inévitablement le fonctionnement subséquent du cerveau.

Par conséquent, contrairement à une machine qui fabrique un objet qui n’a aucun effet sur le fonctionnement de la machine, le cerveau est une machine dont les processus modifient en permanence le fonctionnement subséquent de ladite machine.

Bref, avec le cerveau, les résultats des processus deviennent les processus eux-mêmes. Au lieu de représenter un monde indépendant, on peut voir nos processus cognitifs comme faisant plutôt émerger un monde, comme quelque chose d’inséparable des structures dans lequel s’incarne le système cognitif. Voilà ce qui a amené certains chercheurs à mettre en doute sérieusement l’existence d’un monde prédonné, duquel le système cognitif devrait extraire de l’information. C’est contre cette métaphore tenace d’un agent cognitif qui ne saurait survivre qu’en possession de la carte d’un monde extérieur que Francisco Varela a élaboré sa théorie de l’énaction.

 

Contrairement à l’intelligence artificielle traditionnelle où toutes les opérations devaient être écrites à l’avance par un programmeur, les réseaux de neurones artificiels ne sont pas programmés, mais plutôt entraînés. Et pour bien des tâches, comme la reconnaissance des visages, cela s’est avéré une approche fructueuse.

Il est en effet très difficile de définir des règles explicites sur la manière dont nous procédons pour reconnaître si facilement une caractéristique comme la sexe d’une personne à partir de son visage. Avec l’approche connexionniste, on obtient de bien meilleurs résultats. Il s'agit dans un premier temps de montrer au réseau de neurones artificiels une série d'images de visages dont on veut connaître le sexe. Ensuite, en lui signifiant les erreurs commises dans la détermination du sexe, le réseau de neurones va ajuster l’efficacité des connexions de ses circuits pour corriger ses erreurs et tendre ainsi vers de plus en plus de réponses exactes.

Dans le cas qui nous intéresse ici, un réseau minimal pourrait être constitué de trois couches de neurones, chaque neurone pouvant faire des connexions à plusieurs autres de la couche suivante. La première couche devrait avoir un grand nombre d’éléments pouvant correspondre de façon assez précise aux zones foncées et claires des photos. Et la troisième couche, celle de la sortie, que deux éléments correspondant aux deux sexes. Entre ces deux couches, un nombre indéterminé d’éléments dont l’efficacité des connexions avec les éléments des deux autres couches peut être ajustée durant le processus d’entraînement.

Si les photos d’entraînement sont bien choisies, le réseau peut reconnaître correctement le sexe de nouveaux individus dont on lui présente les photographies. Et ce, même si les programmeurs ne peuvent alors dire dans les détails comment le réseau trouve les bonnes réponses. Car contrairement aux logiciels traditionnels, les réseaux connexionnistes ne font pas uniquement ce que leurs programmeurs leurs disent. Ils inventent eux-mêmes une partie de la stratégie gagnante.

 

    
Liens
Lien : Les sciences cognitives à la croisée des cheminsLien : La recherche, no 353, Mai 2002Lien : Change blindnessLien : State of the Art - The Psychology of Consciousness
Lien : SOLVING THE "REAL" MYSTERIES OF VISUAL PERCEPTION:  THE WORLD AS AN OUTSIDE MEMORYLien : Le paradoxe de la vision aveugleLien : ON A CONFUSION ABOUT A FUNCTION OF CONSCIOUSNESSLien : Consciousness
Lien : Measuring the relative magnitude of unconscious influencesLien : Exclusion failure does not demonstrate unconscious perceptionLien : ERROR DETECTION IN THE GRAY MATTER : Have Scientists Discovered Intuition?Lien : SEEING WHAT YOU DON'T SEE?
Lien : On the difficulty of distinguishing between conscious brain functions in humans and other mammals, using objective measuresLien : Un cas de conscienceSeeing shapes in two different ways: how and when it happensThe subliminal power of logos
Cognitive dissonance and ... Carmen Miranda?Predictably irrational
Chercheur
Chercheur : Melvyn A. Goodale


Deux systèmes de pensée dans le même cerveau ?

Le bluff en interrogatoire amène de faux aveux

Le retour du gorille invisible

Qui est en charge ? Nous ?

Daniel Wegner : un apport scientifique difficile à oublier

De la vision aveugle… sur la route !

L’activité endogène du cerveau force à repenser plusieurs phénomènes

« Les hommes sont conscients de leurs désirs mais ignorants des causes qui les déterminent. »

- Baruch Spinoza (1632-1677)


Pour démontrer que la cécité aux changements peut exister dans la vie de tous les jours, Daniel Simons a mis au point plusieurs chorégraphies astucieuses. Dans l’une de celles-ci, un complice déguisé en travailleur aborde une personne avec une carte et lui demande le chemin pour aller à quelque part. Alors que le passant commence à lui expliquer le chemin en regardant la carte et en pointant la direction à prendre, deux autres travailleurs (également complices) transportant un grand panneau de bois passent entre le premier complice et le passant, voilant brièvement la vue à ce dernier. Le premier complice en profite alors pour changer de place avec le deuxième travailleur dont le visage était caché par le panneau. Celui-ci a aussi une carte dans sa main et la tend aussitôt au passant alors que le complice initial s’éloigne caché derrière le panneau. Ce qui se passe alors est assez étonnant : environ la moitié des passants ne remarque même pas que ce n’est plus la même personne qui est devant eux et continue de lui expliquer le chemin comme si de rien n’était !

Un autre phénomène troublant, la cécité attentionnelle, a aussi été démontrée de manière spectaculaire par Daniel Simons.

Lien : Videos from Daniel J. Simons : Change Blindness and Inattentional Blindness ExamplesLien : Sustained inattentional blindness -- selective looking - opaque gorilla from Simons and ChabrisLien : An Overview of Change BlindnessLien : Daniel J. Simons

Suivre et faire des liens

Serez-vous la même personne dans dix ans ?

L’approche sensorimotrice de la conscience

La cécité au changement pour un objet donné peut être diminuée lorsqu’un objet a une signification plus grande pour une personne (un briquet pour un fumeur par rapport à un non fumeur, par exemple). Ceci suggère que la valeur sémantique d’un objet pour un individu l’aide à extraire cet objet du chaos ambiant.

Le fait que la cécité au changement pour un objet donné puisse être diminuée quand cet objet a une signification subjective est sans doute un phénomène en jeu dans la publicité. Mais l’inverse, c’est-à-dire se convaincre par exemple que tel produit n’a aucune utilité pour moi, pourrait bien le renvoyer dans le chaos inconscient des choses sans signification utile que l’on croise tous les jours sans les remarquer. Le sens des choses, leur valeur affective pour un individu, influence donc notre perception consciente de cette chose. Et cela, autant pour entrer dans notre conscience (publicité) que pour ne pas y pénétrer (autodéfense intellectuelle contre la propagande)…

Lien : MAPS OF MEANINGLien : The pragmatics of meaningChercheur : Jordan B. Peterson
Lien : Petit cours d’autodéfense intellectuelleLien : ATTENTIONAL BIAS AFFECTS CHANGE DETECTION

Quand des individus sont exposés de façon répétée à un stimulus sans conséquence ou sans renforcement positif, ils apprennent d’éventuelles associations à ce stimulus plus lentement. Ce phénomène, connu sous le nom d’inhibition latente, a pu être observé chez une grande variété de mammifères allant de la souris à l’être humain.

Plusieurs explications ont été avancées pour décrire pourquoi il est plus difficile de faire de nouvelles associations avec un stimulus préalablement jugé sans signification. La plupart mettent l’accent sur son caractère adaptatif qui sort du champ de l’attention consciente ce qui n’est pas directement utile à la tâche en cours. L’inhibition latente met aussi en évidence le fait que la pertinence des choses significatives pour un individu est apprise (et pas donnée a priori).

L’odeur d’une maison que l’on remarque en entrant et que l’on oublie par la suite, ou le tic-tac d’une horloge que l’on entend en se couchant mais que l’on oublie tout aussi vite sont deux exemples de ce phénomène qui effectue une sorte de tri inconscient afin que les stimuli sans conséquence qui nous assaillent à tout moment ne nous empêchent pas de nous concentrer sur l’essentiel.

Lien : Latent inhibitionLien : Inhibition latente

De plus en plus d’expériences mettent en évidence des effets d’amorçage tout à fait inconscients. Des sujets se rendant à un test où il doivent évaluer la sociabilité d’étrangers sont par exemple arrêtés par un complice de l’expérimentateur juste avant de rentrer dans le laboratoire. Ce complice a les mains pleines et demande aux sujet de l’aider en tenant un moment une tasse de café qui peut être froid ou chaud. Or une fois les résultats compilés, on observe que ceux qui ont tenu la tasse dont le café était froid ont évalué les étrangers du test comme étant des personnes plus froides, moins sociables et plus égoïstes que ceux qui avaient tenu la tasse avec le café chaud !

D’autres comportements ont pu ainsi être influencés dans une direction particulière sans que le sujet n’en ait conscience. Après avoir répondu à un questionnaire dans une salle où il y avait une odeur citronnée de liquide à laver, des sujets se voyaient récompensés par une collation constituée de biscuits qui s’émiettaient facilement. Or le film de cette collation révèle que ces sujets époussetaient les miettes des biscuits 3 fois plus qu’un groupe contrôle qui avait passé le questionnaire dans une salle sans odeur particulière.

Ces expériences et bien d’autres (voir le lien ci-bas) révèlent un cerveau inconscient qui est beaucoup plus actif qu’on ne le croyait dans le choix de nos comportements. Une multitude d’indices sensoriels qui ne sont pas consciemment perçus pourrait ainsi expliquer pourquoi nous pouvons être tantôt courtois et aimable dans une situation, ou au contraire agacé et rude dans une autre qui nous apparaît consciemment pourtant similaire. L’un de ces circuits inconscients capable d’orienter notre comportement aura peut-être été déclenché par quelque chose à notre insu...

Lien : Who’s Minding the Mind?


Devant un problème complexe, vaut-il mieux essayer de faire consciemment le meilleur choix ou est-il préférable de laisser aller son intuition, autrement dit ses processus inconscients ? Pour tenter de répondre à cette question, le psychologue Ap Dijksterhuis a demandé à des personnes de déterminer la meilleure voiture possible en considérant soigneusement une douzaine de critères. Après avoir refermé le volumineux dossier, une personne sur deux était appelée à réfléchir quelques instants avant de faire son choix, l’autre à faire un puzzle pour l’empêcher de penser à tout ça.

Or ce sont ces dernières personnes, qui n’ont pas consciemment réfléchi sur le problème, qui ont fait les meilleurs choix ! Le psychologue explique ce résultat par le fait que la surcharge attentionnelle chez les sujets devant se décider consciemment leur a fait prendre en compte que certaines informations qui n’étaient pas toujours les plus pertinentes. Les processus inconscients, qui peuvent eux traiter de grandes quantités d’information de façon automatique, semblent avoir été capables d’une meilleure synthèse.

Ces résultats vont dans le sens de ceux d’Antonio Damasio et de sa théorie des marqueurs somatiques qui affirme que nous nous fions naturellement à nos émotions, qui s’expriment implicitement, pour faire nos choix rationnels. Faudrait-il donc accorder plus d’importance à son intuition qu’à sa raison ? Pas toujours, puisque dans une situation inverse où il y avait peu de critères de choix (entre différentes serviettes par exemple) la délibération consciente et contrôlée s’est avérée plus efficace.

Lien : Vous réfléchissez tropLien : Vous faites face à une décision difficile? N’y pensez plus!Lien : On Making the Right Choice: The Deliberation-Without-Attention Effect

 

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’avènement des neurosciences comme une discipline importante des sciences cognitives a progressivement montré les failles du modèle classique de la conscience. Ainsi, les données de l’imagerie cérébrale et de bien d’autres expériences ne s’accordent pas du tout avec l’idée que tous nos processus mentaux sont consciemment accessibles, que la conscience jaillit en un point du cerveau suite à une perception transparente du monde, et que nos comportements ont pour cause suffisante des intentions consciemment accessibles.

"L'idée qu'il existerait un centre spécial dans le cerveau est la plus mauvaise et la plus tenace de toutes les idées qui empoisonnent nos modes de pensée au sujet de la conscience", affirme par exemple le philosophe Daniel Dennett dont le modèle des «versions multiples» de la conscience fait voler en éclats l'illusion de ce qu’il appelle le théâtre cartésien.

Car ce que nous ressentons consciemment ne pourrait être que la pointe d’un iceberg dont la partie immergée serait constituée d’innombrables processus inconscients. Dans les paragraphes qui vont suivre, des phénomènes mettant en évidence ces processus inconscients vont être présentés. Des présentations très brèves pour des phénomènes souvent complexes mais qui mettront néanmoins en évidence les nombreuses failles du modèle classique de la conscience. À noter qu’il s’agit de processus inconscients non pas au sens de la psychanalyse mais simplement parce qu’ils échappent au contrôle conscient.

Une première démarche consiste à examiner des situations où la perception consciente change alors que le stimulus présenté, lui, ne change pas. De telles perceptions rivales, comme nous allons le voir, posent problème au modèle classique de la conscience. Le phénomène de la rivalité binoculaire est un exemple de perceptions rivales. Dans ce protocole, le sujet regarde dans une espèce de jumelle dont les oculaires donnent à voir une image différente pour chaque oeil. Il s’agit donc d’une situation très artificielle puisqu’elle sépare les champs visuels des deux yeux en plus de leur fournir des informations différentes.

Dans ces conditions, la perception subjective du sujet va osciller entre deux états : il verra tantôt le stimulus présenté à l'œil gauche, tantôt celui présenté à l'œil droit. Voilà un résultat plutôt étrange pour le modèle classique de la perception consciente comme «fenêtre transparente sur le monde». De quel monde s’agit-il ici, celui de l’œil gauche ou celui de l’œil droit ?

De plus, fait intéressant, si l’on fait cette expérience en enregistrant l’activité du cerveau des sujets auxquels on demande d'indiquer lequel des deux stimuli ils perçoivent à un moment donné, on observe une variation de l'activité de certaines régions du cerveau en fonction de l'expérience subjective. Cette différence observée au niveau neuronal reflète donc uniquement la différence de perception subjective puisque le stimulus objectif n’a pas changé. 

Le cube de Necker est un autre exemple de deux perceptions rivales qui peuvent surgir du même stimulus : une première perception où l’on voit la face supérieure du cube et une seconde où l’on voit la face inférieure.

On a aussi découvert des situations où c’est l’inverse qui se produit : la perception consciente ne change pas alors que le stimulus, lui, se modifie. Ce phénomène de la cécité au changement met aussi en doute la vision unifiée et détaillée de notre conscience du monde mis de l’avant par le modèle classique.

Il est vrai que quand on regarde un paysage, on a l’impression d’être conscient de l’ensemble de la scène, de toute sa richesse. Et il est également vrai que si quelque chose apparaît ou disparaît dans la scène, on le remarque immédiatement. Notre système visuel est en effet très sensible à tout ce qui crée une impression de mouvement dans la scène, comme l’apparition ou la disparition d’un objet (voir l’animation ci-bas). On oriente alors immédiatement son regard vers la nouveauté pour l’identifier.

Mais qu’arrive-t-il si l’on insère très brièvement un écran vide entre les deux images (cliquez sur le bouton de l’animation ci-contre) ? On se trouve ainsi à masquer artificiellement l’apparition et la disparition puisque toute la scène disparaît un instant et réapparaît rapidement mais avec un objet en plus ou en moins. Remarque-t-on le changement aussi facilement ?

La difficulté beaucoup plus grande à identifier ce qui change dans la scène suggère qu’à chaque instant, contrairement à ce qu’avance le modèle classique de la conscience, une faible proportion seulement d’une scène visuelle est traitée consciemment. Nous ne formons donc véritablement jamais une représentation détaillée de l’ensemble d’une scène visuelle.

Certains neurobiologistes pensent que cette illusion d’être pleinement conscient de toute la scène viendrait du fait que nous savons qu’à tout moment nous pouvons changer notre attention d’un point à l’autre de la scène pour en vérifier les détails. Pour eux, on utiliserait en quelque sorte le monde lui-même comme une mémoire externe. L’ensemble de la scène serait à tout moment traité, mais seulement à un niveau préconscient qui nous permettrait d’aller y identifier consciemment certains éléments.

Enfin, l’encadré ci-contre sur les travaux de Daniel Simons montre que la cécité au changement peut aussi être mise en évidence en dehors des laboratoires dans des situations particulières de relation interpersonnelles.

Les illusions d’optiques sont un autre phénomène courant qui ne cadre pas du tout avec une conception de la conscience comme un reflet fidèle de la réalité qui nous entoure. L’essence d’une illusion d’optique étant justement de nous donner un perception consciente erronée, et donc différente de la réalité, on voit tout de suite la difficulté que cela soulève pour le modèle classique de la conscience.

Ainsi, dans l’exemple ci-contre où le contexte influence la perception de la taille d’un objet, une pastille de poker entourée de plus grosses pastilles paraît consciemment plus petite qu’une autre entourée de plus petites.

Mais notre perception consciente a beau être influencée par cette illusion d’optique, ce n’est curieusement pas le cas des actions que nous dirigeons vers ces deux disques lorsqu’ils sont présentés comme des objets concrets avec l’effet de perspective ci-bas.

En effet, si l’on vous demande de saisir la pastille de poker et que l’on mesure la distance séparant vos doigts alors qu’ils exécutent le mouvement correspondant, on constate que cette distance reflète la taille réelle de la pastille de poker quel que soit le contexte dans lequel elle est présentée.

Ce résultat indique que « perception visuelle » et « action guidée par la vision » peuvent être dissociables. Autrement dit, des comportements comme celui de saisir un objet sont contrôlés par des processus qui échappent à la conscience puisqu’ils ne sont pas induits en erreur par la perception consciente erronée.

Un autre exemple de ce phénomène est illustré par la vieille boutade qui dit que si l’on veut déconcentrer son adversaire au tennis par exemple, on n’a qu’à le complimenter sur la fluidité de son mouvement, la précision de son geste, etc…. Du coup, il va en prendre conscience, chassant par des mouvements conscients la parfaite précision de ses mouvements inconscients issus d’années de pratique, et va envoyer la balle dans le filet !

La présence d’un aspect inconscient dans la vision est aussi révélée de façon spectaculaire par le phénomène de la « vision aveugle ». Ces personnes qui ont subi une lésion dans l’un des deux cortex visuels primaires ont par conséquent perdu la vue dans l’hémichamp visuel opposé.

Mais si un stimulus lumineux est présenté dans cet hémichamp aveugle et qu’on demande à la personne de nous dire s’il y avait un stimulus ou pas en « prenant une chance », celle-ci y parvient avec un taux de réussite bien supérieur au hasard ! Et quand on leur indique leur succès, ils demeurent incrédules, convaincus qu’ils sont d’avoir choisi au hasard puisqu’ils disent ne rien voir du tout dans cette partie de leur champ visuel.

Les patients souffrant de vision aveugle ont donc de surprenantes capacités visuelles résiduelles qui seraient rendues possibles grâce aux structures visuelles sous-corticales et à des voies nerveuses qui vont directement du corps géniculé latéral aux aires visuelles V4 et V5, sans passer d’abord par l’aire visuelle primaire V1.

Par conséquent, si les aires visuelles primaires semblent essentielles pour la vision consciente, plusieurs comportements guidés par la vision ne semblent, eux, n’avoir besoin d’aucun contrôle conscient. Mais comment cela est-ce possible ? La conscience n’est pas supposée surgir d’abord et l’action en découler par la suite ? Autre pavé dans la mare du modèle classique de la conscience…

Et ce n’est pas le dernier. L’apprentissage et la mémoire, tout comme la perception, ont des pans entiers qui échappent à la conscience. Constatons d’abord que la plupart de nos souvenirs sont, à un moment donné, inconscients. On peut se les remémorer consciemment, mais ils sont à l’état de traces inconscientes dans notre système nerveux la majorité du temps.

Il y a ensuite les nombreuses formes de mémoire dites « implicites ». La simple acquisition d’un savoir-faire particulier, comme aller à bicyclette ou taper sur un clavier sans regarder ses doigts, implique une mémoire procédurale dont le fonctionnement ne nous est pas accessible consciemment. Même chose pour l’effet d’amorçage («priming», en anglais) où l'exposition préalable d'une information pertinente influence nos processus cognitifs sans que l’on s’en rende compte (voir l’encadré à gauche). Si l’on vous donne par exemple une longue liste de mots à mémoriser où figure plusieurs fois le même mot, vous aurez plus de facilité à vous remémorer ce mot, sans même avoir remarqué consciemment qu’il était plus fréquent que les autres. Une bonne part de la publicité repose d’ailleurs sur ce principe de reconnaissance préférentielle inconsciente.

Les études sur des amnésiques ont aussi montré la grande autonomie de ce système mnésique implicite souvent préservé malgré la perte de la mémoire explicite. Ces amnésiques, comme le célèbre patient H.M., à qui l’on présentait chaque jour un problème comme celui des tours de Hanoï, affirment tenter de le résoudre à chaque fois pour la première fois, mais trouvent néanmoins la solution un peu plus vite à chaque jour.

Il apparaît donc clair que nous accomplissons une multitude de tâches de façon inconsciente et que ces processus sont beaucoup plus nombreux que les actions conscientes. Le langage pourrait être cité comme dernier exemple qui montre en plus que les deux processus, conscient et inconscient, peuvent fonctionner en même temps. Car à bien y penser, lors d'une discussion, nous formons des pensées conscientes en même temps que nous utilisons de manière complètement automatique et inconsciente la syntaxe et le vocabulaire de notre langue maternelle.

Tant de manifestations de processus inconscients nous permettent donc, dans une première approximation, de distinguer non pas un mais deux sous-systèmes : un premier, conscient, souvent verbal ou visuel, et fonctionnant de façon sérielle (« on ne peut penser à plus d’une chose en même temps »); et un second beaucoup plus important, largement inconscient, souvent affectif, réagissant automatiquement aux stimuli et constitué de nombreuses unités fonctionnant massivement en parallèle.

La mise en évidence que la majorité de nos processus cognitifs sont en fait de nature inconsciente est considérée comme une véritable révolution qui met fin au règne du modèle classique de la conscience. Cet inconscient, de surcroît bien plus « intelligent » qu’on ne le croyait (voir l’encadré sur les choix difficiles), ne cesse d’étonner par la diversité de ses processus : automatismes mentaux ou sensori-moteurs, connaissance ou même raisonnement implicite, traitement sémantique, etc.

Ces deux sous-systèmes, conscients et inconscients, ne suffisent toutefois pas à gérer à eux seuls la complexité du réel grandement sous-estimée par le modèle classique de la conscience. C’est pourquoi ils sont aussi secondés par un autre système formé de ce que l’on appelle nos processus attentionnels.


Plusieurs données montrent que certains aspects de la conscience qui semblent unifiés sont en fait dissociables. Chez des patients atteints de lésions cérébrales, il peut parfois exister une dissociation complète entre leurs performances et la prise de conscience de ces performances.

Par exemple, dans le domaine de la perception visuelle consciente, il existe un trouble de la perception qu’on appelle l’agnosie visuelle de la forme (ou agnosie aperceptive), où le patient est incapable de reconnaître visuellement la taille, la forme et l’orientation d’un objet. Pourtant, malgré ce déficit informationnel important sur un objet, il peut parfaitement le saisir entre le pouce et l’index.

L’inverse, l’ataxie optique, se rencontre également. Ici, les personnes sont incapables d’atteindre et de saisir des objets dont ils peuvent cependant reconnaître visuellement la taille, la forme et l’orientation.

Dans les deux cas, on a donc affaire à une dissociation complète entre le traitement perceptif conscient et visuomoteur inconscient, une distinction que l’on retrouve également au niveau anatomique avec la voie visuelle ventrale et la voie visuelle dorsale.

L' anosognosie est un syndrome encore plus global où le patient nie carrément l’existence d’un déficit acquis à la suite d’une lésion neurologique. Ainsi en est-il d’une patiente traitée par V.S. Ramachandran qui souffrait d’une paralysie au bras gauche résultant d’un accident cérébrovasculaire à l’hémisphère droit (l’anosognosie résulte presque toujours d’une lésion à l’hémisphère droit). Lorsqu’il lui demandait de le pointer avec son bras droit, elle s’exécutait sans problème. Mais lorsqu’il lui demandait avec le bras gauche paralysé, le bras restait évidemment immobile, mais elle insistait pour dire qu’elle suivait la consigne. Et si Ramachandran lui signalait que son bras n’avait pas bougé, elle répondait qu’elle souffrait d’arthrite à l’épaule gauche, que ça lui faisait mal, et qu’il le savait très bien…

Les lésions à l’hémisphère droit peuvent aussi produire un autre type de dissociation spectaculaire : l’héminégligence. Le patient héminégligent ne perçoit tout simplement plus consciemment la moitié gauche de son univers. Il ne rasera par exemple que la partie droite de sa barbe et ne mangera que la moitié droite du contenu de son assiette. Quand on lui demande de dessiner une horloge, il concentrera les 12 heures de l’horloge dans la seule moitié droite du cadran. Et si quelqu’un assis à sa gauche lui parle il répondra à la personne assise à sa droite.

L’héminégligence se distingue également d’un trouble perceptif élémentaire comme l'hémianopsie (perte de la vue dans la moitié du champ visuel). Face à une phrase, le patient hémianopsique tourne la tête afin de voir toute la phrase tandis que le patient héminégligent, lui, ne lit que les mots de droite de la phrase.

L’intérêt des patients héminégligents pour l’étude de la conscience vient du fait que l'information qui est négligée par les patients semble être tout de même traitée inconsciemment. Si on leur présente par exemple deux images, l’une à gauche et l’autre à droite, ils sont évidemment incapables d’identifier l’image de gauche. Mais curieusement, si on leur demande de prendre une chance et de deviner si l’image de gauche était la même que l’image de droite ils répondent nettement mieux que ce que le niveau du hasard prédirait. Et le cerveau des patients héminégligents serait non seulement capable de traiter inconsciemment les traits physiques élémentaires d’une image, mais aussi, comme le suggèrent d’autres expériences, des niveaux sémantiques plus élaborés. Ces patients montrent donc qu’il peut y avoir une dissociation entre performance et prise de conscience de la performance. Ces données, qui peuvent apparaître paradoxales dans la perspective du modèle classique de la conscience, deviennent toutefois intelligibles dans une conception plus distribuée du substrat cérébral de la conscience.

Un autre syndrome étrange, la prosopagnosie, survient lorsqu’une personne, suite à une lésion cérébrale, devient incapable de reconnaître les visages, même d’individus qui lui sont pourtant familiers. Or même si elles affirment consciemment voir pour la première fois le visage d’un ami, des signes physiologiques comme les changements infimes de la moiteur de leurs mains (des variations de conductance cutanée) révèlent qu'ils ont reconnu le visage même s'ils affirment le contraire. Encore un exemple de dissociation entre performance inconsciente et consciente.

Un désordre mental comme la schizophrénie peut aussi être considéré comme un autre cas de dissociation intéressant pour comprendre la conscience. Les personnes schizophrènes attribuent souvent à leurs actions des intentions qui ne sont pas les leurs, les attribuant plutôt à des forces extérieures. Plusieurs auteurs ont tenté d’expliquer cet aspect de la schizophrénie en termes de dissociation entre un système intentionnel à l’origine de l’action et un système de contrôle du « soi » qui ne se retrouverait pas informé des intentions du sujet.

Il existe des dissociations vraiment étranges et rares, comme le syndrome de la main étrangère où le patient a l'impression que sa main n'est plus sous son contrôle. Le patient regardera par exemple avec effroi sa main effectuant une tâche complexe comme déboutonner sa chemise, alors qu’il est convaincu de ne pas lui avoir donné l’ordre de le faire. Dans cette pathologie mettant souvent en cause une lésion au corps calleux (comme les personnes au cerveau divisé), l’action de la main est encore une fois perçue comme répondant à une intention étrangère.

Toujours dans le registre des dissociations spectaculaires, fréquentes surtout dans les films d’Hollywood mais néanmoins possibles dans la réalité, on peut mentionner la fugue dissociative (2 personnes sur 1000 environ au États-Unis). Dans les cas extrêmes, la personne va quitter son foyer, parcourir une longue distance et commencer une nouvelle vie tout en étant partiellement ou totalement amnésique de son ancienne vie.

L’une des plus célèbres dissociations est certainement celle du trouble dissociatif de l'identité (anciennement trouble de personnalité multiple). Les patients qui en souffrent alternent entre deux ou plusieurs personnalités sans pouvoir contrôler ces changements. Chacune des personnalités a généralement un spectre comportemental qui lui est propre et ne partage pas ses connaissances explicites avec les autres personnalités. Mais au niveau de la mémoire implicite, il semble y avoir un transfert possible entre les différentes personnalités. Encore ici, conscient et inconscient ne vont pas nécessairement de pair.

Jusqu’où peut aller l’étrangeté des troubles de dissociation ? Jusqu’au trouble identitaire relatif à l'intégrité corporelle (« Body Integrity Identity Disorder" ou BIID, en anglais), où l’individu qui en souffre demande l’amputation sélective de l’un de ses membres qui, disent-ils, ne correspond pas à l'image idéalisée qu'ils ont d'eux-mêmes. Paradoxalement, ces personnes ne se sentent donc complètes que le jour où elles réussissent à se faire amputer…

    
Liens
Lien : The two faces of consciousness. On Susan Blackmore “Consciousness: An Introduction“Lien : 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 : Le contenu de la conscience visuelle
Lien : What is a Neural Correlate of Consciousness?Lien : Science & Consciousness ReviewLien : Levels of explanationLien : Conversations with Neil's Brain. The Neural Nature of Thought & Language
Lien : A Global Workspace perspective on mental disordersLien : Final proof of role of neural coherence in consciousness?Lien : How conscious experience and working memory interact

 

Capsules originales

Outil : Le darwinisme neuronalLe darwinisme neuronal
Outil : Le modèle neurodynamique de la perception de Walter J. FreemanLe modèle neurodynamique de la perception de Walter J. Freeman

 

La conscience : partout sur le web, et partout tout court ?

Stanislas Dehaene, une star de l'étude de lla conscience ?

La dynamique des réseaux complexes éclaire la perte de conscience associée au sommeil

Faire des liens grâce à l’école d’été sur le raisonnement

Quand une corrélation, c’est-à-dire une régularité, est trouvée entre une expérience consciente et un événement neuronal, il faut demeurer prudent car cela peut signifier différentes choses. Ce pourrait être l’évenement neural qui cause l’expérience consciente. Ce pourrait également être l’expérience consciente qui cause l’événement neural. Ce pourrait être aussi un troisième événement qui cause à la fois l’événement neural et l’expérience consciente. Finalement, il est possible que l’événement neural soit la même chose que l’expérience consciente, même si les deux n’ont pas l’air du tout d’être la même chose.

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

Pour élaborer des modèles neurobiologiques de la conscience, on commence d’abord par rechercher des « corrélats neuronaux de la conscience ». Il s’agit d’identifier des variations d’activité de certains groupes de neurones spécifiques qui se produisent systématiquement lors de l’apparition d’un contenu de conscience particulier. La rivalité binoculaire, la cécité au changement et les images dites « bistables » (pouvant donner lieu à deux interprétations différentes) sont des protocoles expérimentaux couramment utilisés pour identifier des corrélats neuronaux de la perception visuelle consciente.

Les modèles neurobiologiques de la conscience doivent donc être distingués de ces simples « corrélats neuronaux de la conscience ». Il est vrai que l’identification de corrélations entre l’activité de certains groupes de neurones et des propriétés subjectives ou phénoménales de la conscience peut aider à définir ce qui est plausible lors de l’élaboration d’un modèle. Mais l’identification de telles corrélations ne produit pas automatiquement une explication globale reliant ces activités neuronales au phénomène de la conscience.

Il faut pour cela considérer des modèles plus généraux qui essaient d’expliquer les multiples facettes de la conscience en intégrant les données de toutes les branches des neurosciences cognitives contemporaines. La plupart de ces modèles se sont développés à partir du début des années 1990, dans la foulée des premiers congrès internationaux consacrés essentiellement à l’étude de la conscience (voir la reproduction de l’affiche ci-dessous).

Certains de ces modèles du fonctionnement de la conscience s’inspirent des propriétés psychologiques de celle-ci. D’autres ont été élaborés à partir des structures cérébrales qui semblent y jouer un rôle important. D’autres encore placent au centre de leur modèle l’activité même des neurones, en particulier la dimension temporelle de la décharge de l’influx nerveux.

Ces modèles développent également des concepts spécifiques à leur niveau d’analyse. Mais comme tous ces modèles se veulent résolument ancrés dans ce substrat neuronal, il n’est pas étonnant d’observer une utilisation des mêmes concepts dans différents modèles. Des nuances et des redéfinitions partielles leur sont bien sûr apportées, mais on assiste de plus en plus à la confirmation du pouvoir explicatif de plusieurs de ces concepts.

Avant de donner un bref aperçu de quelques-uns des grands modèles neurobiologiques de la conscience, voici donc une présentation toute aussi succincte de leurs principaux concepts.

Pour Daniel Dennett, la conscience est affaire de célébrité dans le cerveau («consciousness is about “fame in the brain.”», en anglais). À tout instant, des milliers d’objets mentaux se forment et se défont dans l’ensemble du cerveau, entrant en compétition darwinienne les uns avec les autres. Ce qu’on appelle le « soi » pourrait être considéré comme ce qui émerge de ce conflit. À chaque instant, il y aurait donc plusieurs états conscients possibles, mais seulement une de ces « versions multiples » connaîtra son heure de gloire et deviendra célèbre, autrement dit consciente, l’espace d’un instant.

Selon ce modèle, la conscience ne peut être localisée de façon précise ni dans le temps, ni dans une région particulière du cerveau, ce qui exclut donc complètement les modèles classiques du type « théâtre cartésien ».

Un autre concept, celui-là aux multiples variantes, est celui «d’espace de travail global». Développé à l’origine par le psychologue Bernard Baars, ce concept s’appuie sur l’observation que le cerveau humain comprend plusieurs systèmes spécialisés (reliés à la perception, à l’attention, au langage, etc.) qui accomplissent chacun leur tâche à un niveau qui n’atteint pas le seuil de la conscience.

Celle-ci serait rendue possible quand ces différents sous-systèmes mettent en commun certains résultats de leurs opérations dans un même «espace de travail global». Quand ces données s’expriment dans ce forum, elles deviennent accessibles pour l’ensemble du cerveau, et par conséquent, conscientes. Comme dans les versions multiples de Dennett, différents éléments vont entrer en compétition pour capter notre attention en fonction des intérêts du moment de l’organisme et une seule à la fois pourra mobiliser l’espace de travail, ce qui expliquerait pourquoi l’on ne peut être conscient que d’une seule chose à la fois.

 

D’après Dehaene et al. 2003.


L’espace de travail neuronal postulé par Baars serait donc un lieu d’échange d’information. D’autres sous-systèmes peuvent alors eux aussi profiter de cette information disponible et c’est cette disponibilité qui constituerait la conscience, contrairement à l’information traitée par les sous-systèmes isolés qui, elle, demeure inconsciente. Cette conception de la conscience, proche d’une forme de mémoire de travail momentanée, permet de rendre compte de l’interaction entre les processus conscients et inconscients observés dans divers phénomènes.

Partant du concept « d’espace de travail global », Jean-Pierre Changeux et Stanislas Dehaene vont le bonifier en lui intégrant une base neuro-anatomique. Articulé autour des neurones pyramidaux du cortex cérébral qui possèdent de longs axones capables de relier entre elles des aires corticales éloignées, ce modèle se veut en quelque sorte un «circuit neuronal» de l’espace de travail conscient.

Changeux et Dehaene vont tenter de décrire les divers états que l’on peut observer dans ce modèle connexionniste de la conscience et, dans un deuxième temps, d’identifier les mécanismes qui permettent de passer d’un état à l’autre.

Contrairement au modèle initial de Baars et à plusieurs autres études d’imagerie cérébrale qui ne faisaient que distinguer un état conscient de multiples états inconscients, on distingue ici trois états d’activation possibles :

D’après Dehaene et al. 2006.

- un premier niveau de traitement subliminall’activation de bas en haut n’est pas suffisante pour déclencher un état d’activation à grande échelle dans le réseau;

- un second niveau préconscient qui possède suffisamment d’activation pour accéder à la conscience mais est temporairement mis en veilleuse par manque d’attention de haut en bas;

- un troisième niveau conscient, qui envahit l’espace de travail global lorsqu’un stimulus préconscient reçoit suffisamment d’attention pour franchir le seuil de la conscience.


Francis Crick et Christof Koch se penchent eux aussi sur les corrélats neuronaux de la conscience, mais en se concentrant sur les circuits du système visuel. Pour eux, la clé des processus conscients se trouverait dans les oscillations neuronales synchronisées que l’on retrouve dans le cortex à des fréquences avoisinant les 40 Hertz (35 à 75 Hz).

On observe en effet que différentes aires cérébrales visuelles répondant à différentes caractéristiques d’un même objet (forme, couleur, mouvement, etc.) vont faire feu en même temps selon un rythme précis. Et pour un autre objet situé juste à côté, d’autres neurones des différentes aires visuelles vont également faire feu de manière synchrone mais avec un décalage par rapport aux neurones associés au premier objet.

C’est donc de la synchronisation temporelle des oscillations de l’activité neuronale que naîtrait l’unité perceptuelle consciente. Cette réponse possible au fameux problème de liaison des différents modules de traitement sensoriel en parallèle (« binding problem », en anglais) est une hypothèse de travail maintenant fort répandue.

Rodolfo Llinás met quant à lui l’accent sur une forme de synchronisation neuronale globale, qui pourrait s’avérer essentielle pour déterminer quelle perception particulière devient consciente. Selon Llinás le thalamus déclenche des oscillations corticales qui balaient le cerveau de l’avant à l’arrière en 25 millisecondes, soit 40 fois par seconde. On retrouve donc ici la même fréquence de 40 Hz fréquemment associée à l’unité perceptuelle consciente.

Il y aurait donc, en plus des oscillations corticales pouvant lier ensemble les différents aspects d’un percept, ce second type de synchronie entre une assemblée neuronale donnée et ces oscillations thalamiques non spécifiques. L’assemblée qui devient consciente serait celle qui est en phase avec l’oscillation non-spécifique.

Gérald Edelman accorde moins d’importance à l’activité spécifique de certains neurones qu’à l’organisation générale des circuits cérébraux. Partant de l’observation que la conscience n'a pas toujours existé et qu'elle apparaît au cours de l’évolution des espèces tout comme elle apparaît à un moment donné au cours du développement d’un être humain, il tente de cerner quelles sont les nouvelles architectures cérébrales qui donnent lieu à l’apparition de la conscience.

Par un mécanisme sélectif qu’il nomme « darwinisme neuronal » (voir capsule outil à gauche), il se crée, selon Edelman, un système de cartes neuronales constituées d’assemblées de neurones responsables de nos différentes possibilités perceptuelles.

Quand le cerveau reçoit une nouvelle stimulation, plusieurs cartes vont être activées et vont s’envoyer des signaux mutuels. C’est ce pattern d’interconnexions entre différentes cartes neurales qu’Edelman appelle les « boucles réentrantes ». Les connexions réciproques entre le thalamus et le cortex, aussi appelées boucles thalamo-corticales, seraient au cœur de ce modèle de "cartes réentrantes" dont le fonctionnement en boucle constitue pour Edelman le point de départ de la conscience.

Celle-ci n’est donc pas associée à une structure anatomique permanente, mais plutôt à un pattern d’activité éphémère présent à différents endroits dans le cortex où ces boucles réentrantes le permettent. Voilà pourquoi Edelman et Giulio Tononi parlent plutôt d’un «noyau dynamique» pour décrire les processus conscients.

Cette nature dynamique de la conscience, on la retrouve également chez Walter J. Freeman qui fait appel aux mathématiques de la dynamique non-linéaire pour interpréter les oscillations neuronales associées aux phénomènes conscients.

Pour Freeman, le cerveau répond au changement du monde en déstabilisant ses cortex sensoriels primaires. Ces nouveaux patterns d’oscillation chaotiques donnent l'impression d'être du bruit, mais cachent un ordre sous-jacent permettant de construire sans cesse de nouvelles significations.

La conscience joue alors le rôle d’un opérateur qui module ces dynamiques cérébrales. Résidant nulle part et partout, elle reforme constamment des contenus conscients qui sont fournis par les différentes parties du cerveau et qui subissent les changements rapides et étendus que l’on attribue à la pensée humaine.

Cette pensée consciente et les décisions qui en découlent n’impliquent pas seulement des raisonnements abstraits. Pour Antonio Damasio, on ne peut penser la conscience sans y inclure le constant monitoring d’une boucle affective au sein de laquelle le cerveau et le corps se répondent continuellement (par le système nerveux végétatif, le système endocrinien, etc.).

Damasio défend l’idée que nos pensées conscientes dépendent substantiellement de nos perceptions viscérales. Pour lui, la conscience se construit à l’écoute du milieu somatique intérieur (notamment via l'insula), et ce monitoring a évolué parce qu’il nous permet d’utiliser ces états somatiques pour marquer, ou si l’on veut, évaluer, les perceptions extérieures. D’où son concept de marqueur somatique qui décrit la façon dont les perceptions du monde extérieur interagissent avec les émotions du monde intérieur.

Un dernier concept qui étend encore plus largement le rôle du corps et de l’environnement dans la genèse des processus conscients est celui d’énaction. Développé par Francisco Varela et s’inscrivant dans le mouvement de la cognition incarnée, l’idée centrale de l’énaction est que les facultés cognitives se développent parce qu’un corps interagit en temps réel avec un environnement donné.

Dans la perspective de l’énaction, la perception n’a rien à voir avec une réception passive. Elle est indissociablement liée à la manière dont le système corps-cerveau parvient à guider ses actions dans sa situation locale du moment. Dans le langage de l’énaction, les sens permettent « d’énacter » des significations, c’est-à-dire de modifier notre environnement tout en étant constamment façonné par lui.

L’essence de la cognition et de la conscience n’est alors pas à rechercher dans des représentations d’un monde complètement extérieur à nous, ni uniquement dans une organisation neuronale particulière, mais dépend de l’ensemble des structures sensori-motrices d’un organisme et de ses capacités d’action corporelles « couplées » à un environnement particulier.

Ces nombreux concepts issus des modèles neurobiologiques de la conscience permettent d’appréhender le phénomène en tenant compte des données fournies par les neurosciences. Quant aux explications sur le pourquoi de l’existence même de la conscience, elles sont au moins aussi nombreuses…

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