A la recherche des neurones de la conscience de soi

Jean-Paul Baquiast 24/07/2012

Source NewScientist

Nous avons présenté précédemment sur AgoraVox le livre de Henry Stapp, Mindful Universe, Quantum Mechanics and the Participating Observer. L'auteur y approfondit le mécanisme selon lequel le cerveau, quand il « observe » une entité quantique en état de superposition, réduit sa fonction d'onde et de ce fait la transforme en particule du monde matériel. Il s'appuie sur ce processus conforme à l'interprétation dite de Copenhague pour analyser les modalités selon lesquelles se manifeste la conscience humaine. Il s'interroge à cette occasion sur la possible intervention de phénomène quantiques dans le fonctionnement des neurones et la production d'états de conscience. Comme nous l'avons nous-mêmes remarqué, le point faible de ces hypothèses tient encore pour le moment à l'impossibilité d'observer sur un organisme vivant, à l'échelle de la cellule, d'éventuelles interactions avec des particules quantiques (qbits).

Encore faudrait-il, pour ce faire, avoir clairement identifié les types de neurones et leur organisation dans le tissu cérébral qui pourraient participer à la production d'une conscience de soi, fut-elle élémentaire, ainsi que des comportements pouvant témoigner de son apparition, émotions, empathie, capacité à se reconnaître dans un miroir. Or il était jusqu'à présent admis que cette recherche était pratiquement impossible, parce que la conscience (ou les états s'en rapprochant) n'avait pas été localisée dans une aire bien définie du cerveau, mais pouvait résulter d'une mobilisation éventuelle de l'ensemble du cortex supérieur.

Certains psychologues, tel Bernard Baars, envisagent cependant qu'il existe dans le cerveau un espace bien défini, que Baars nomme un espace de travail conscient, mais ils n'ont pas réussi clairement à identifier les aires neuronales qui pourraient en être le support. Des observations cliniques permettent de montrer que la destruction de zones bien précises entraine des pertes de conscience, mais l'observation est trop générale pour permettre d'identifier les neurones ou ensembles de neurones qui seraient responsables. Les anatomistes avaient détecté depuis longtemps la présence de neurones dits associatifs dotés d'axones développés leur permettant de relier des aires cérébrales différentes, mais rien ne permettait d'affirmer que ces neurones associatifs, présents dans l'ensemble du cortex du même nom, participaient effectivement à la production de la conscience de soi.

Or les conceptions semblent en train de changer, comme en témoigne un article de Caroline Williams que vient de publier la revue NewScientist. Des chercheurs de l'Université du Mont Sinaï à New York ont rassemblé des observations en imagerie fonctionnelle ou menées post mortem, portant sur des neurones très différents des autres, qui n'avaient jusqu'à présent pas été étudiés en profondeur. Il s'agit de neurones dits VENs, en honneur du neurologue Constantin von Economo qui les avaient décrits en 1926, intrigué par leur taille et leur forme, distinctes de celles de toutes les autres sortes de neurones. Mais les VENs, jusqu'à ces dernières années n'avaient pas été expertisés plus avant. Or il semblerait que de tels neurones, aussi bien d'ailleurs chez l'homme que dans un certain nombre d'espèces supérieures montrant des capacités à l'organisation sociale, pourraient être les supports des fonctions préconscientes et conscientes, notamment comme indiqué plus haut l'empathie (capacité d'observer les autres et de partager leurs émotions)

Les VENS sont en très petit nombre . Mais leur taille particulièrement grande, leur forme allongée avec peu de dendrites, et surtout leur localisation principalement observée dans le cortex cingulaire antérieur et le cortex frontal insulaire (1% de l'ensemble des neurones de ces deux aires) sont des indices de leur importance (voir image). Ces deux aires se montrent particulièrement actives quand les sujets sont engagés dans des relations sociales, partagent des émotions ou participent à la construction d'une conscience de veille rassemblant toutes les informations sensorielles provenant du corps et du milieu, susceptibles d'intéresser la construction du soi. De plus, elles s'activent quand un sujet identifie son image dans un miroir, signe élémentaire par lequel on reconnaît, chez le petit enfant humain et chez certains animaux, un sens indiscutable de conscience de soi.

L'article de Caroline Williams évoque les différentes observations contribuant à faire des VENs, chez l'homme et chez les animaux sociaux, un moteur, ou plutôt un support essentiel de la conscience. Nous ne les reprendrons pas ici. Un point important doit par contre être évoqué : comment de tels neurones sont-ils apparus au cours de l'évolution, et comment ont-ils été conduits à se rassembler dans les deux aires précitées. Il semble que les VENs soient présents dans les cerveaux de tous les mammifères, même si la plupart d'entre ceux-ci ne montrent pas de prédispositions sociales importantes. Ils permettraient d'associer les sensations de goût et d'odeurs, ce qui est important pour faire la différence, dans la nature, entre des aliments potentiels et des poisons. A cette occasion, l'empathie résultant du partage de la nourriture aurait pu se développer.

Mais on trouve des VENs répartis dans tout le cerveau d'animaux qui n'ont pas de vie sociale marquée. Ce type de neurone aurait donc pu avoir un autre avantage : piloter (monitorer), selon l'expression des chercheurs, le fonctionnement global du corps, afin que soient encouragées les conduites les plus économes en énergie. Répondre à la question implicite « comment je me porte (comment je me sens) en ce moment » permettrait d'abord de sélectionner des éléments permettant de « mieux se porter », et plus en profondeur, de contribuer à l'émergence du sentiment de soi, basée sur une représentation subjective que le sujet se donnerait de lui-même. On pourrait alors supposer que les VENs (et les états de conscience en résultant) auraient été le produit, comme tous les autres traits des organismes vivants, de mutations au hasard intéressant le système nerveux, conservées du fait de leur caractère favorable à la survie. Il va de soi que les chercheurs en conscience artificielle n'auraient pas besoin de concevoir des éléments tels que les VENs afin d'en doter les robots cognitifs qu'ils réalisent. Il s'agirait d'une démarche de la nature qui devrait en principe pouvoir être aisément court-circuitée.

Un autre thème mériterait d'être évoqué : il s'agit de l'origine et des modes de transmissions des mimiques faciales, lesquelles constituent des langages extrêmement utilisés, notamment chez les primates, pour signifier la peur, le dégoût, l'agressivité, etc. Ces mimiques sont elles le produit de l'hérédité, autrement dit de câblages neuronaux sous commande génétique, ou résultent-elles de créations culturelles, transmises par l'éducation. Un article du même numéro du NewScientist pose la question, «  Not raving but frowning », de Courtney Humphries (21 juillet, p. 40). L'auteur indique que la plupart des scientifiques répondent prudemment que les deux causes se superposent très probablement, étant entendu que l'hérédité culturelle pouvant jouer dans la transmission de telles mimiques langagières est chez l'homme vieille sans doute de plusieurs milliers soit centaines de milliers d'années, ce qui a laissé le temps à des adaptations épigénétiques de s'installer et se transmettre dès la naissance.

Le problème qui pourrait nous retenir ici n'est pas celui-là, mais celui de savoir si des VENs tels que décrits plus haut peuvent ou non jouer un rôle dans l'apparition et la transmission de telles mimiques langagières. Pourquoi pas, puisque les mimiques, par définition, sont impliquées principalement dans les activités sociales, pour la genèse desquelles on a vu le rôle important des VENs ? Dans la mesure où l'on pourrait vérifier cette hypothèse, l'on obtiendrait des arguments intéressants utilisables par les méméticiens qui, comme l'auteur du présent article, seraient intéressés par la mise en évidence de neuro-mèmes ou de bases neurales pour la transmission et les mutations intéressant ces éléments allusifs nommés des mèmes par les méméticiens. Ceci tant chez les animaux supérieurs que chez les humains.

Indiquons pour terminer que les chercheurs en conscience artificielle n'auraient pas besoin de concevoir des éléments tels que les VENs afin d'en doter les robots cognitifs qu'ils cherchent à réaliser. Il s'agirait d'une démarche de la nature qui devrait en principe être aisément court-circuitée.

Post-Scriptum. On constatera en lisant les commentaires apportés par les lecteurs du NewScientist à l'article de Caroline Williams, qu'il est pratiquement impossible d'essayer d'évoquer tel ou tel caractère biologique susceptible d'être un précurseur de la conscience sans se faire accuser de réductionnisme sous-tendu par un matérialisme primaire refusant de s'avouer. Il en sera sans doute de même du présent texte.

Références

- Caroline Williams. The conscious connection http://www.newscientist.com/article/mg21528741.600-are-these-the-brain-cells-that-give-us-consciousness.html?full=true

- Cortex cingulaire antérieur http://fr.wikipedia.org/wiki/Cortex_cingulaire_ant%C3%A9rieur

- Annals ot fhe NewYork Academy of Sciences. The von Economo neurons in the frontoinsular and anterior cingulate cortex
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1749-
6632.2011.06011.x/abstract ;jsessionid=7C10DF0FBBD54448D998E716B157C89B.d03t01

- US National Library of Medicine. Functional anatomy of cortical areas characterized by Von Economo neurons. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22286950

- Bud Craig How do you feel — now ? The anterior insula and human awareness Nature http://www.nature.com/nrn/journal/v10/n1/abs/nrn2555.html