lundi, 9 mars 2015
La « réutilisation neuronale » pour enfin sortir de la phrénologie ?
Je n’ai pas exploré tout l’ouvrage After Phrenology : Neural Reuse and the Interactive Brain, de Michael Anderson, publié en décembre dernier. Mais si j’en crois le premier chapitre disponible en ligne (voir le second lien ci-bas), c’est une façon de penser le cerveau relativement nouvelle qu’il propose.
Comme le titre de son livre l’indique, Anderson nous propose d’aller au-delà de la phrénologie, cette discipline développée par Franz Joseph Gall au début du XIXe siècle qui postulait que le cerveau était constitué de différents modules correspondants à différentes fonctions ou comportements observables chez l’humain. De plus, les bosses du crâne d’un être humain correspondaient alors aux traits de personnalité plus ou moins développés d’un individu, dont la gaieté, la bienveillance, l’ambition ou la prudence.
L’association de telles catégories à des structures cérébrales spécifiques fait aujourd’hui sourire. Mais cela ne doit pas faire oublier que pour des fonctions plus générales, comme le langage par exemple, l’essence de la démarche phrénologique, l’association d’une fonction psychologique non plus à des bosses sur le crâne mais à des régions spécifiques du cerveau, ne nous a jamais vraiment quitté. De Broca et ses études sur l’aphasie au milieu du XIXe siècle à Penfield et ses stimulations électrophysiologiques directement sur le cortex au milieu du XXe siècle, on a maintes fois constaté que toutes les régions du cerveau ne s’équivalaient pas, pour le dire rapidement. Sans parler de toutes les dissociations spécifiques mises en évidence par la neuropsychologie et connues du grand public grâce à des livres comme ceux d’Oliver Sacks. Et sans parler, évidemment aussi, de toutes les images produites par l’imagerie cérébrale fonctionnelle qui montrent que différentes tâches activent différentes régions du cerveau.
Mais, justement, le fait que la tâche la plus simple active le plus souvent en parallèle plusieurs régions du vaste réseau que constitue notre cerveau a jeté de sérieux doutes sur cette conception modulaire de notre cerveau. Car bien qu’il n’y ait plus grand monde pour défendre une conception forte de cette approche (une région = une fonction), la neuropsychologie fonctionne encore généralement à partir de ce postulat qu’une lésion spécifique au cerveau amène un déficit psychologique également spécifique. Une certaine approche évolutive du fonctionnement cérébral qui fait la promotion d’une « modularité massive » de nos fonctions cérébrales (qui aurait pu donner une emprise à la sélection naturelle), va aussi en ce sens.
En s’appuyant sur les données démontrant le caractère dynamique de l’activité cérébrale, de la grande neuromodulation de ces circuits par des molécules qui peuvent les reconfigurer à tout moment, et d’une approche incarnée de la cognition où celle-ci fait la part belle au corps et à l’environnement, Anderson va proposer une approche alternative fondée sur ce qu’il appelle la « réutilisation neuronale » (« neural reuse », en anglais).
Dans ce cadre, différentes régions du cerveau peuvent avoir une façon particulière de fonctionner qui contribuent sans doute à des fonctions relativement anciennes évolutivement parlant, telle la boucle perception – action, par exemple. Mais à mesure que des pressions sélectives vont appeler des fonctions plus élaborées ou abstraites, on va assister au recyclage et surtout à la mise en commun de ces régions qui toutes vont apporter une contribution permettant l’apparition de la fonction complexe.
Anderson cite de nombreuses études allant en ce sens, que ce soit la réutilisation de structures cérébrales associées au contrôle moteur pour le langage (pour son aspect grammatical par exemple, qui nécessite l’application de règles séquentielles comme pour le mouvement), la réutilisation de structures associées à la navigation spatiale comme l’hippocampe à la mémoire épisodique et sémantique humaine, ou encore la réutilisation de certaines aires sensorielles pour des facultés récentes comme la lecture, comme c’est le cas de l’aire occipito-temporale ventrale gauche décrite pas Dehaene et ses collègues.
Je ne peux rentrer ici dans les nuances déjà nombreuses apportées par Anderson dans le premier chapitre de son livre pour montrer en quoi cette conception de la réutilisation neuronale permet d’englober, d’une certaine façon, d’autres approches prometteuses souvent reliées à la cognition incarnée. C’est le cas de la place centrale accordée à la métaphore dans nos processus cognitifs ou encore des approches qui cherchent à «ancrer» nos représentations symboliques de haut niveau dans des structures perceptuelles de plus bas niveau, par exemple.
Pour Anderson, si l’on veut réellement établir une science «post-phrénologique» du cerveau, on doit admettre que les fonctions qu’il accomplit dépendent beaucoup plus de l’interaction entre les différentes parties de son réseau qu’entre ces parties vues comme des centres dont l’activation génère la fonction. Bref, s’éloigner de la modularité qui imprègne encore profondément les sciences cognitives pour tirer pleinement les conséquences des données montrant à quel point il est d’abord et avant tout un réseau dynamique et changeant où de nombreuses régions collaborent constamment, apportant chacune probablement un savoir-faire de base dont la réutilisation et la mise en commun avec d’autres régions parvient à générer de nouvelles fonctions complexes de manière beaucoup plus économique que si le cerveau devait les recréer à partir de zéro.
After Phrenology : Neural Reuse and the Interactive Brain
Précis of After Phrenology: Neural Reuse and the Interactive Brain
D’autres projets intéressants de Michael Anderson au http://www.agcognition.org/projects.html