Conscience: la dernière frontière

Pourquoi être un cerveau se sentir comme quelque chose au lieu de rien?

Lorsque je traverse ma cuisine, je sens une odeur de nourriture fraîche et je sens une chaleur rayonnante. Ces expériences subjectives internes sont appelées qualia . Je suppose que mon réfrigérateur, ma tasse de café et mon grille-pain manquent de qualia. C’est-à-dire que si un magicien me transformait en grille-pain, mon monde deviendrait noir et toute expérience disparaîtrait dans l’oubli.

Source: Jooyeun Lee / Neurones connaisseurs

Alors, pourquoi est-ce que ça ressemble à quelque chose d’être un cerveau humain? Pour être juste, parfois, rien ne ressemble à un cerveau humain (lorsque ce cerveau est sous anesthésie, dans le coma ou mort). Mais pourquoi est-ce que ça ressemble à quelque chose le reste du temps (quand ce cerveau est vivant et éveillé)? Ce quelque chose s’appelle la conscience : l’expérience que vous avez quand vous n’êtes pas en sommeil profond, sous anesthésie ou dans une tombe. La conscience est peut-être le plus grand mystère de la nature et est difficile à étudier car il s’agit d’un phénomène intrinsèquement subjectif. Pourquoi le cerveau a-t-il une conscience? Serait-il possible qu’un cerveau aussi complexe que le nôtre évolue sans conscience?

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“Qu’est-ce que c’est que d’être chauve-souris?” Le philosophe américain Thomas Nagel a d’abord posé cette question pour démontrer que même si nous apprenons tout ce qu’il y a à savoir sur le cerveau d’une chauve-souris, . Comme les humains, les chauves-souris sont des mammifères avec des cerveaux complexes qui supportent probablement la conscience. Et pourtant, les chauves-souris utilisent un sonar biologique, ou écholocation, pour détecter leur environnement en faisant rebondir le son sur des surfaces solides.

Est-ce que l’écholocation ressemble plus à entendre ou à voir? Ou quelque chose de complètement différent? Même si nous cartographions l’intégralité du cerveau de la chauve-souris, le problème de la compréhension de ce que signifie l’écholocation pour une chauve-souris est similaire au problème de l’explication de la couleur à une personne aveugle. Comprendre ces expériences subjectives en termes physiques est probablement impossible.

Un problème légèrement plus facile à résoudre pourrait être de déterminer quels systèmes ont une conscience. Pour faire face à ce problème, vous devez supposer que d’autres personnes et d’autres choses ont une conscience. Bien que cela semble être une hypothèse sûre (et largement nécessaire), ce n’est que cela – une hypothèse. Comment peux-tu prouver que tu n’as pas rêvé ou halluciné toute ta vie (et tes amis donc de simples illusions)? Ou, comment pouvez-vous être sûr que vos amis et votre famille ne sont pas des “zombies” philosophiques, des gens qui agissent comme vous mais manquent d’expérience interne?

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Le solipsisme , l’idée que seul votre esprit existe, est une idée que peu d’entre nous choisissent d’accepter. Pour la plupart d’entre nous, le solipsisme n’est tout simplement pas une façon saine de vivre. Au lieu de cela, nous supposons que d’autres esprits peuvent être déduits du comportement d’autres personnes. Nos amis, notre famille et nos voisins se comportent comme nous, alors nous supposons qu’ils ont de la conscience. Dans une moindre mesure, les chiens, les chats et les autres mammifères se comportent souvent comme nous (et partagent des cerveaux similaires). Nous supposons donc qu’ils sont également conscients.

Fort de ces hypothèses, le neuroscientifique Giulio Tononi a élaboré une théorie qui pourrait éventuellement nous permettre de quantifier le degré de conscience d’un cerveau ou d’un ordinateur. La théorie de l’information intégrée , ou IIT, postule que la conscience est une information intégrée dans le cerveau. Il explique également pourquoi nous perdons conscience au cours du sommeil, de l’anesthésie et des crises d’épilepsie. De plus, cela explique pourquoi le cervelet , qui contient la plupart des neurones du cerveau, peut être endommagé ou même disparu avec un effet minimal sur la conscience.

Pendant le sommeil, l’anesthésie ou une crise d’épilepsie, les neurones du cerveau tendent tous à s’allumer simultanément. Cet “accord” réduit la capacité d’information du cerveau, comme un livre dont les lettres sont toutes identiques ou un brin d’ADN dont les bases sont les mêmes. Lorsque nous sommes réveillés, il y a moins d’accord entre les neurones. Cette variété permet au cerveau de stocker plus d’informations, comme un livre avec beaucoup de mots différents ou un brin d’ADN avec de nombreuses paires de bases inattendues.

Mais contenir des informations ne suffit pas. L’information du cerveau doit être intégrée de manière significative – sinon, la conscience n’en résulte pas. Le cortex cérébral, avec des connexions à courte et longue distance entre les neurones, est la machine d’intégration de l’information idéale. Sans le cortex cérébral, nous ne pouvons pas avoir une expérience normale et éveillée. Le cervelet, en revanche, contient de nombreuses chaînes isolées de neurones avec une diaphonie minimale. Peut-être pour cette raison, le cervelet peut être absent de la naissance sans sembler diminuer la conscience!

La théorie de l’information intégrée peut un jour nous aider à déterminer si les patients dans le coma sont conscients. Cela peut également aider à déterminer si les animaux de compagnie, les insectes et les ordinateurs ont une conscience. IIT a un fort pouvoir explicatif et fait de nombreuses prédictions testables (en supposant que les scientifiques peuvent surmonter quelques obstacles éthiques). Par exemple, IIT prédit quelles lésions cérébrales devraient affecter la conscience et combien de fibres reliant les deux hémisphères du cerveau devraient être coupées jusqu’à ce que la conscience d’une personne se divise en deux. Les obstacles éthiques sont clairs (des volontaires pour ces lésions cérébrales?). Mais les neurosciences ont déjà trouvé des solutions aux problèmes similaires, avec des solutions de contournement comprenant des modèles animaux ressemblant étroitement au système nerveux humain et des techniques telles que la stimulation magnétique transcrânienne (SMT) qui simulent des lésions avec des champs magnétiques.

Comprendre la conscience peut être le plus grand défi posé à la science. Bien que nous ne comprenions jamais vraiment pourquoi les cerveaux sont conscients ou ce que cela fait d’être une batte, les futurs neuroscientifiques étudiant la conscience aideront l’humanité à pousser la science à de nouvelles limites non réalisées.

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Ce message est d’abord apparu sur Knowing Neurons.

Les références

Nagel, Thomas. “Qu’est-ce que ça fait d’être une chauve-souris?” La revue philosophique 83.4 (1974): 435-450.

Tononi, Giulio. “Théorie de l’information intégrée de la conscience: un compte rendu actualisé.” Arch Ital Biol 150.2-3 (2012): 56-90.

Yu, Feng et al. “Un nouveau cas d’agénésie cérébelleuse primaire complète: résultats cliniques et d’imagerie chez un patient vivant.” Brain (2014): awu239.