Conscience : que sait la science de son origine dans le cerveau ?
Corrélats neuronaux, espace de travail global, information intégrée : ce que les neurosciences savent de l'origine de la conscience dans le cerveau.
Sommaire
- De quoi parle-t-on exactement ?
- Comment étudie-t-on la conscience en laboratoire ?
- Quelles régions du cerveau sont impliquées ?
- Quelles théories s'affrontent ?
- Peut-on mesurer la conscience d'un patient ?
- Que reste-t-il à comprendre ?
- Que nous apprennent l'anesthésie et le sommeil ?
- Les animaux sont-ils conscients ?
Vous lisez ces lignes et vous savez que vous les lisez. Cette expérience intérieure, la conscience, est à la fois ce qu'il y a de plus familier et l'un des plus grands mystères de la science.
Les neurosciences ont beaucoup progressé depuis trente ans. Elles savent mieux où et quand la conscience se manifeste dans le cerveau, mais pas encore pourquoi elle existe.
De quoi parle-t-on exactement ?
Les chercheurs distinguent deux sens du mot. Le premier est l'état de conscience : être éveillé plutôt qu'endormi ou dans le coma.
Le second est le contenu de la conscience : ce dont on a l'expérience à un instant donné, une couleur, un son, une pensée. C'est surtout ce second sens qui pose les questions les plus difficiles.
Le philosophe David Chalmers a résumé le défi en 1995. Expliquer comment le cerveau traite l'information serait un « problème facile » ; expliquer pourquoi ce traitement s'accompagne d'un ressenti serait le « problème difficile ».
Comment étudie-t-on la conscience en laboratoire ?
La méthode la plus courante consiste à comparer deux situations très proches. Dans l'une, la personne perçoit consciemment une image ; dans l'autre, la même image est présentée sans être perçue.
On peut par exemple afficher un mot pendant quelques millisecondes, suivi d'un masque visuel. Selon les essais, le mot est vu ou non, alors que le stimulus est identique.
En enregistrant l'activité cérébrale par imagerie ou électroencéphalographie, on cherche ce qui change entre « vu » et « pas vu ». Ce sont les corrélats neuronaux de la conscience.
Quelles régions du cerveau sont impliquées ?
Aucune région ne produit la conscience à elle seule. Plusieurs structures jouent toutefois un rôle bien établi.
| Structure | Rôle connu |
|---|---|
| Tronc cérébral | Maintient l'éveil ; des lésions peuvent entraîner le coma |
| Thalamus | Relais entre les sens et le cortex, essentiel aux états conscients |
| Cortex postérieur | Lié au contenu des expériences perceptives selon de nombreuses études |
| Cortex préfrontal | Associé à l'accès conscient et au compte rendu, son rôle exact est débattu |
Quelles théories s'affrontent ?
Deux grandes théories dominent le débat. Elles proposent des réponses différentes, et parfois incompatibles.
- L'espace de travail global, défendue notamment par Stanislas Dehaene : une information devient consciente quand elle est diffusée à grande échelle dans le cerveau, ce qui la rend disponible pour la mémoire, le langage et la décision.
- La théorie de l'information intégrée, proposée par Giulio Tononi : la conscience correspondrait au degré d'intégration de l'information dans un système, mesurable en principe par une grandeur appelée phi.
En 2023, une vaste étude a confronté ces deux théories sur des prédictions précises. Aucune n'a été entièrement confirmée ni réfutée, et le débat reste ouvert.
Peut-on mesurer la conscience d'un patient ?
C'est une question médicale très concrète. Certains patients en état de conscience altérée ne peuvent ni bouger ni parler, et il faut savoir s'ils perçoivent leur environnement.
Des équipes ont montré que certains d'entre eux activent les mêmes régions cérébrales que des volontaires sains quand on leur demande d'imaginer une activité. D'autres méthodes mesurent la complexité de la réponse du cerveau à une stimulation magnétique.
Que reste-t-il à comprendre ?
On ignore toujours comment une activité électrique et chimique donne naissance à une expérience vécue. On ignore aussi quels animaux sont conscients, et à quel degré.
La question se pose désormais pour les machines. Une intelligence artificielle qui parle comme un humain est-elle consciente ? La plupart des chercheurs estiment que rien ne permet de l'affirmer aujourd'hui.
Que nous apprennent l'anesthésie et le sommeil ?
Chaque nuit, la conscience s'éteint en partie pendant le sommeil profond, puis revient pendant les rêves. Ces variations offrent un terrain d'étude naturel.
L'anesthésie générale en fournit un autre. Les chercheurs comparent l'activité du cerveau avant et après l'endormissement du patient, pour repérer ce qui disparaît quand la conscience s'éteint.
Ces travaux montrent que la conscience semble liée à la communication entre régions éloignées du cerveau. Quand cette communication se fragmente, l'expérience consciente s'estompe.
Les animaux sont-ils conscients ?
En 2012, un groupe de neuroscientifiques a signé la déclaration de Cambridge sur la conscience. Elle affirme que de nombreux animaux, notamment les mammifères et les oiseaux, possèdent les substrats neurologiques de la conscience.
Cela ne dit pas ce que vit un chien ou un corbeau. Mais cela invite à ne pas réserver l'expérience consciente aux seuls humains.
La question se pose aussi pour des animaux très différents de nous, comme les pieuvres, dont le système nerveux est en partie réparti dans les bras. Leur cas oblige à penser la conscience sans s'appuyer uniquement sur l'anatomie humaine.
À retenir. La science sait de mieux en mieux où et quand la conscience se manifeste dans le cerveau. Elle ne sait pas encore expliquer pourquoi l'activité des neurones s'accompagne d'un ressenti.
