Le temps et l’espace peuvent être perçus par un système cérébral commun

Les personnes et les animaux peuvent utiliser des mécanismes cérébraux partagés pour juger du temps et de l’espace.

Le temps et l’espace sont des dimensions fondamentales de l’univers. Ces dimensions sont classiquement mises à l’échelle par des méthodes de mesure distinctement différentes. Nous utilisons des sabliers et des montres pour enregistrer le passage du temps; nous utilisons des règles et des cales étalons pour indexer la longueur. Pourtant, la théorie de la relativité révolutionnaire d’Albert Einstein a bouleversé ce panier de pommes simpliste en suggérant que le temps et l’espace sont en réalité inséparables.

Albert Einstein en 1933

Source: Domaine public / Wikimedia Commons

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La suggestion surprenante d’Einstein remet certainement en question le sens commun. Néanmoins, des recherches en sciences cognitives et en neurosciences ont récemment révélé que nous utilisions un mécanisme neurobiologique commun pour formuler des jugements psychologiques du temps et de l’espace.

Parmi les preuves comportementales clés, les chercheurs ont constaté que plus la durée d’une ligne était longue, plus la longueur spatiale était longue, selon les personnes. De manière parallèle, plus la longueur spatiale d’une ligne est longue, plus sa durée temporelle est longue. Cette interdépendance surprenante viole la conviction que, du moins psychologiquement, l’espace et le temps sont des dimensions indépendantes.

Le fait que les singes rhésus aient réagi de la même manière que les gens lorsqu’ils ont reçu des procédures de test comparables renforce le caractère inattendu de cette conclusion. De toute évidence, l’interdépendance psychologique de l’espace et du temps n’est pas uniquement humaine. Néanmoins, en tant que primates, les singes et les humains partagent des structures neuronales clés comme le cortex cérébral.

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Dans notre propre recherche à l’Université de l’Iowa, nous avons cherché à améliorer notre compréhension du traitement commun du temps et de l’espace en tentant de reproduire l’interdépendance psychologique de l’espace et du temps chez le pigeon – un animal qui, comme tous les oiseaux, n’a pas un cortex cérébral. Remarquablement, les pigeons se comportaient comme les humains et les singes: plus la durée d’une ligne était longue, plus sa longueur spatiale était grande, plus la longueur spatiale d’une ligne était grande, plus sa longueur temporelle était grande. .

Pigeon en vol.

Source: Wikimedia Commons

Lorsque des comportements adaptatifs sont partagés par des parents phylogénétiques extrêmement éloignés, il est généralement supposé que leur évolution s’est produite indépendamment en réponse à des exigences de survie communes. Ce qui aurait pu encourager le traitement commun du temps et de l’espace par les oiseaux et les mammifères n’a pas encore été déterminé. Néanmoins, il est clair que les cerveaux d’oiseaux et de mammifères organisés de manière très différente présentent une fonctionnalité commune: une découverte qui s’avère être plus courante que ce à quoi on s’attendrait de manière conventionnelle.

En effet, on considère maintenant que les prouesses cognitives des oiseaux sont de plus en plus proches de celles des primates humains et non humains. Ces systèmes nerveux aviaires sont capables d’obtenir des résultats bien supérieurs à ce que le «cerveau d’oiseau» péjoratif aurait pu suggérer.

Références

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De Corte, BJ, Navarro, VM et Wasserman, EA (2017). Codage d’ampleur non corticale de l’espace et du temps par les pigeons. Current Biology, 27 (23), R1264 – R1265.

Güntürkün, O., Ströckens, F., Scarf, D. et Colombo, M. (2017). Singes, singes à plumes et pigeons: différences et similitudes.
Curr. Opin. Comportement Sci. 16, 35–40.

DJ Merritt, Casasanto, D. et Brannon, EM (2010). Les singes pensent-ils en métaphores? Représentations de l’espace et du temps dans
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Walsh, V. (2003). Une théorie de la magnitude: métriques corticales communes du temps, de l’espace et de la quantité. Trends Cogn. Sci. 7, 483–488.