Juillet-Août 1998 - La Cité Technologies médicales La science de la conscience Par Nicolas Chevassus-Au-Louis *

 

L'aire du rire, les limites d'une découverte Quels que soient ces aléas de l'épistémologie, la théorie de la localisation des aires cérébrales s'est surtout heurtée à un problème de méthode. Le neurologue ne peut en effet suspecter qu'une région participe à la réalisation d'une fonction qu'en observant chez un patient ayant perdu cette fonction une lésion circonscrite. Or, ces lésions, hémorragiques par exemple, ne sont que rarement précisément localisées. D'autre part, la lésion d'une région va entraîner la dégénérescence en cascade de toutes les régions avec lesquelles elle est connectée. Il sera donc très difficile de distinguer l'effet de la lésion elle-même de l'effet de toutes les conséquences qu'elle a entraînées. Durant les années 60, de nouveaux arguments à la théorie de la localisation des fonctions cérébrales ont été apportés. Au cours d'examens préchirurgicaux de patients épileptiques, W. Penfield a ainsi observé que la stimulation électrique de certaines régions du néocortex pouvait de manière reproductible évoquer à volonté des sensations, et même permettre l'évocation de souvenirs. C'est une approche similaire qui a tout récemment permis à une équipe californienne d'affirmer qu'elle venait de découvrir le centre du rire. L'approche de Penfield est en quelque sorte l'opposé de l'approche de la neurologie classique. Au lieu d'étudier les effets de la lésion d'une région, on étudie les effets de son activité excessive causée par la stimulation électrique. Mais, comme l'approche neurologique, elle souffre d'une critique majeure: comment extrapoler au cerveau sain des conclusions tirées de l'étude de patients atteints de maladies neurologiques qu'il s'agisse de lésions vasculaires ou d'épilepsie ? L'objection est particulièrement pertinente dans le cas des patients épileptiques puisqu'on pense que le développement de la maladie s'accompagne du maintien ou de la formation de connections aberrantes entre aires corticales normalement indépendantes. Enfin l'approche, en son temps novatrice, de Penfield connaît elle aussi ces dérives simplistes. Comment affirmer que l'on a découvert l'aire du rire, et implicitement son unicité, alors que l'on sait que le rire est un phénomène éminemment hétérogène, à composante hormonale, pouvant par exemple être induit par des malformations de l'hypothalamus, une région complètement distincte du néocortex ?

 

Les progrès dans l'étude de la localisation des fonctions cérébrales L'étude de la localisation des fonctions cérébrales a été complètement renouvelée au cours des années 80 par l'avènement des techniques d'étude non invasives (c'est-à-dire pouvant être exercées sur n'importe quel sujet sans chirurgie, et donc non réservées aux examens de patients souffrant de pathologie neurologique), parmi lesquelles la tomographie à émission de positons. Brièvement, cette méthode permet d'observer en temps réel les variations du flux sanguin et de la consommation de glucose dans le cerveau d'un sujet éveillé, étant admis que l'augmentation de ces paramètres dans une région reflète son activité électrique accrue. On peut ainsi étudier quelles parties du cerveau d'un violoniste sont activées lorsqu'il joue du Bach plutôt que du Boulez, lorsqu'il fait des gammes ou qu'il déchiffre. Pour l'essentiel, la tomographie à émission de positons a confirmé ce qui était connu jusqu'à maintenant sur la localisation des fonctions. Ainsi, on a pu observer l'activation d'une certaine aire du lobe temporal gauche chez un sujet parlant, confirmant l'observation plus que centenaire de Broca. Plus subtilement, on a pu récemment montrer que cette même aire de Broca est activée lorsque le sujet parle une langue étrangère, en plus d'autres régions impliquées dans l'apprentissage et la remémoration. Ces techniques d'imagerie non invasive ont entraîné un regain d'intérêt des scientifiques pour des questions aussi vieilles que l'humanité, telles que: qu'est ce que la conscience ? Quel lien notre cerveau entretient-il avec cette dernière ? Plusieurs ouvrages récents offrent des pistes de réflexion.

 

Réalités physiques, états de conscience et connaissance objective Comment la conscience contrôle le cerveau (éditions Fayard, 254 p., 140 F) est présenté par son auteur, prix Nobel de médecine décédé en 1997, comme son testament scientifique, fruit d'une vie consacrée à l'étude des bases neuronales de la conscience. John Eccles se place dans le cadre philosophique défini par Karl Poppers avec lequel il a longuement travaillé. Pour lui, le monde se divise en monde 1, monde des réalités physiques, biologiques (dont notre cerveau) et techniques (outils, oeuvres...); monde 2 des états de conscience (connaissance subjective et expériences); monde 3 de la connaissance au sens objectif (patrimoine culturel et systèmes théoriques). Le problème scientifique posé par la conscience se résume donc à l'étude des liens entre les mondes 1 et 2. Pour John Eccles, cette interaction se réalise au niveau d'unités structurelles bien décrites anatomiquement dans le cortex, les dendrons (1), avec des unités psychiques élémentaires présentement non identifiées, nommées psychons. Ces interactions s'exerceraient selon les lois de la mécanique quantique, chaque psychon modifiant la probabilité d'exocytose, c'est-à-dire de communication chimique, des fibres contactant le dendron. Pour prendre une analogie approximative, notre cerveau fonctionnerait comme une sorte de rétine réceptrice non aux photons de la lumière, mais aux psychons de l'esprit.

 

Comme une rétine réceptrice aux psychons de l'esprit... On le voit, John Eccles est éminemment dualiste. En laissant de côté la critique philosophique déjà ancienne du dualisme, il est difficile d'aborder aujourd'hui sous un angle scientifique la théorie de John Eccles. Le concept-clé de son édifice théorique, le psychon, n'a jamais été identifié. Par ailleurs, cette théorie s'accorde mal avec ce que l'on sait de la physiologie du système nerveux. Chacun en a fait l'expérience: la faim, la soif ou l'ébriété peuvent profondément affecter la conscience. On pourrait à la rigueur imaginer que ces troubles physiologiques altèrent la structure de nos dendrons, perturbant ainsi leur faculté de percevoir les psychons. Mais comment interpréter le fait que ces états physiologiques aillent perturber jusqu'à nos états de conscience, nos psychons dans le vocabulaire d'Eccles, et non seulement leurs traductions motrices ou comportementales ? Comme on le voit, Eccles apporte des réponses très discutables à des questions de première importance. En particulier, son livre insiste sur le problème fondamental posé par les expériences de tomographie à émission de positons où l'on demande à un sujet de penser qu'il réalise une action sans la réaliser. On peut ainsi découpler l'activité cérébrale de son éventuelle traduction motrice. Ces expériences montrent invariablement que des opérations élémentaires telles qu'effectuer un calcul mental ou penser que l'on fait de la bicyclette activent des régions cérébrales spécifiques. Comment comprendre, dans le cadre de la physique classique, que de telles opérations immatérielles se traduisent par des événements physiques mesurables, telle la consommation de glucose par une région donnée, sans que cela viole la loi de conservation de l'énergie ? Il est impressionnant de voir combien des théories philosophiques qu'on pourrait penser désuètes, comme le dualisme du cerveau et de l'esprit, peuvent resurgir dès qu'un Prix Nobel leur prête son crédit. On ne peut donc qu'inviter à l'élargissement du débat, dans le cadre du partage des connaissances, tant il est vrai que les arguments aujourd'hui échangés entre spécialistes sont intelligibles à tous. N. C.-A.-L.

* Chercheur à l'INSERM 1. Colonnes de dendrites appartenant à des neurones distincts et organisées parallèlement en faisceau. Les dendrites étant des prolongements des neurones. retour