Pourquoi les animaux sont-ils biologiquement conscients?

À notre connaissance, la conscience dépend du cerveau, et le cerveau est un organe biologique. Dans un match de boxe, un coup à la mâchoire entraîne souvent une perte de conscience, mais pas le même impact sur le torse. Plus spécifiquement, les scientifiques ont longtemps pensé que la conscience humaine dépend de deux grandes structures cérébrales, le cortex et le thalamus. Le cycle quotidien d'éveil, de rêve et de sommeil dépend des générateurs de rythmes globaux distinctifs dans le thalamus et le cortex. (Wba.baars-gage.com, chapitre 8)

Alors que les noyaux cérébraux profonds contrôlent le cycle quotidien d'éveil du sommeil, les contenus spécifiques de la vision consciente, comme la vue d'une tasse de café, sont directement soutenus par les régions connues du cortex et les noyaux correspondants dans le thalamus. Cortex et ses satellites sous-tendent la parole et l'ouïe, la vision, l'ouïe et le toucher, la capacité de prendre des décisions et de contrôler nos muscles volontaires.

En revanche, les étudiants en médecine ont appris depuis longtemps que les deux grands lobes du cervelet, suspendus à l'arrière du cortex, peuvent être endommagés chez les humains sans altérer significativement la conscience. Puisque le cervelet a presque le même nombre de neurones que le cortex, la question devient alors: Comment le cortex soutient-il le contenu conscient? Pourquoi pas le cervelet? (Figure 1).

• La psychologie derrière les interactions des médias sociaux
• Les beaux mythes et les esprits des schizophrènes
• Ce que vos yeux disent de qui vous êtes
• Le thon méchant: l'END soutient la maltraitance des animaux et la mauvaise conservation
• Explorer le gouffre qui sépare les grands singes des humains

Les rythmes cérébraux.

Que vous et moi soyez conscients semble dépendre entièrement d'un régime oscillatoire particulier du thalamus et du cortex. Alors que les rythmes observables du sommeil (conscient) et du sommeil (inconscient) sont connus depuis de nombreuses années, les générateurs de rythme du sommeil, de l'éveil et du rêve n'ont été élaborés au cours des dix ou vingt dernières années que par un certain nombre de scientifiques éminents. groupe dirigé par Mircea Steriade et Alain Destexhe.

En utilisant des électrodes implantées chez l'homme et chez l'animal, nous pouvons maintenant voir des signaux interrégionaux rapides se réveiller pendant le réveil et le rêve, comparé à un trafic beaucoup plus local et stop-and-go dans le sommeil et d'autres états inconscients.

• Empathie enchevêtrée: comment améliorer les relations homme-animal
• Évaluer votre intelligence émotionnelle: 4 questions clés
• Trouver de nouvelles parties de la personnalité
• Le problème de réplication dans les sciences du cerveau
• Les enfants peuvent-ils être des acteurs?

Les ondes delta élevées et régulières du sommeil inconscient reflètent des milliards de neurones qui tirent et s'arrêtent à l'unisson toutes les secondes. Les crises d'épilepsie montrent la même activité massive de stop-and-go dans de grandes parties du cortex. Les états inconscients ont souvent ce caractère stop-and-go très répandu.

En revanche, dans les états conscients, le trafic de signaux circule beaucoup plus librement dans les carrefours et les autoroutes du cerveau, ce que Gerald Edelman et Giulio Tononi ont appelé «le noyau dynamique». Les expériences individuelles conscientes semblent refléter la signalisation momentanée ce noyau dynamique. (Baars et Gage, 2010)

La conscience a une histoire évolutive.

Il y a quelques décennies, le psychologue de Princeton, Julian Jaynes, a émis l'hypothèse que la conscience est un phénomène récent – quelques milliers d'années seulement. Jaynes le pensait en se basant sur une différence entre le langage de l'Illiade d'Homère et celui de l'Odyssée. Dans l'Odyssée, affirmait-il, les voix des dieux sont perçues comme provenant du monde extérieur. Dans l'Illiade, en revanche, on pense que les dieux parlent à l'intérieur de la tête des héros.

Mais on croit maintenant que le langage entièrement formé remonte à quelque 50 000 à 100 000 ans, et quant à la conscience, au moins la conscience sensorielle semble être beaucoup, beaucoup plus ancienne. La latéralisation hémisphérique telle que nous la trouvons dans le langage peut être observée chez les cochons d'Inde et les oiseaux chanteurs. Le "gène du langage" espéré de FOXP2 est connu pour exister chez les alligators. Les facultés cognitives humaines sont issues d'adaptations beaucoup plus anciennes.

Les humains ne sont pas les seuls possesseurs du cerveau thalamocortical de base. Nous le partageons avec tous les mammifères, en remontant aux plus anciens il y a 200 millions d'années.

Les pompes rythmiques caractéristiques du système TC (thalamocortical) sont donc partagées avec les chats et les chiens, avec les souris et l'ornithorynque à bec de canard – et peut-être plus tôt. Selon les mots d'Edelman et Tononi, du point de vue du cerveau, nous vivons peut-être dans «un univers de conscience». Si elle est vraie, cette idée jette une nouvelle lumière extraordinaire sur la biosphère.

Cela ne veut pas dire que les musaraignes ont une «conscience de niveau supérieur» (Edelman, 1989), qui dépend fortement du langage, des fonctions exécutives et sociales, des bases cérébrales de la culture humaine. D'autres mammifères partagent notre cortex sensorimoteur et notre thalamus, mais des lobes frontaux relativement plus petits.

Néanmoins, les primates comme les macaques sont régulièrement étudiés pour avoir un aperçu de la conscience visuelle humaine, parce que nos cerveaux visuels semblent si semblables. Nous examinerons cette littérature scientifique dans un prochain numéro.

Comme d'autres fonctions majeures de la vie, la conscience a une histoire évolutive.

Conscience chez les autres espèces.

Des philosophes comme Gilbert Ryle et Ludwig Wittgenstein ont averti que nous ne pouvons même pas être certains que les autres humains sont conscients, mais ces liens biologiques fondamentaux suggèrent le contraire. Si tous les humains partagent la même anatomie cérébrale, la même physiologie et les mêmes fonctions comportementales, il y a des chances que vous et moi ne soyons pas des êtres solitaires et conscients dans un univers solipsiste. Il n'est pas non plus probable que la conscience soit "épiphénoménale" – qu'elle n'ait aucune fonction biologique ou psychologique. Après tout, combien de fonctions corporelles ne jouent aucun rôle biologique? La réponse darwinienne doit être: probablement aucune. Sans survie et avantages pour la reproduction, aucune fonction majeure ne peut durer.

Traditionnellement, nous avons été avertis de ne pas généraliser légèrement des humains aux autres espèces. C'est toujours une précaution importante à garder à l'esprit. Mais il a été quelque peu détendu avec des avancées majeures dans le code génétique. Nous pouvons commencer à lire le code génétique des neurones et leurs nombreux rôles dans l'évolution, et si un ensemble de gènes sont similaires, leur expression phénotypique est également susceptible d'être similaire. Alors que Darwin était déjà convaincu de similitudes frappantes entre les émotions des mammifères, nous commençons maintenant à ajouter le code ADN pour des structures comme le thalamus et le cortex, et pour des états biologiques comme le sommeil, l'éveil et les rêves. La transition entre le sommeil et le réveil est maintenant connue pour modifier l'expression des gènes dans des centaines de sites d'ADN.

Quand il s'agit de se réveiller conscient, le système thalamocortical est partagé entre les mammifères. Les régimes oscillatoires d'éveil et de sommeil sont également largement partagés: Le réveil conscient est un état en évolution rapide avec un grand nombre d'oscillations à verrouillage de phase zippant, tandis que le sommeil implique un arrêt régulier et global du flux de signaux. Pendant le réveil conscient, les animaux s'engagent dans un comportement adaptatif et déterminé. Le sommeil nous rend vulnérables à la prédation, alors nous nous retirons dans la sécurité relative des arbres, des grottes et des établissements humains.

Les neurobiologistes suggèrent maintenant que les cerveaux des oiseaux sont beaucoup plus proches des mammifères qu'on ne le pensait. Plus précisément, le "pallium" chez les oiseaux semble être homologue au cortex chez les mammifères. Cela soulève la question: sont-ils également conscients? Le célèbre perroquet gris africain d'Irene Pepperberg, Alex, semble le suggérer.

Une vision biologique des cerveaux conscients (et inconscients) révèle un trésor de nouvelles idées. Et des questions sans réponse, bien sûr.

Subjectivité et rasoir d'Occam.

Pouvons-nous attribuer la subjectivité à d'autres animaux? Les singes et les chats minous ont-ils un point de vue sur un monde d'objets conscients, d'événements et de scènes? Est-ce que c'est comme si c'était une chauve-souris?

Pendant sept décennies de domination comportementale, le rasoir d'Occam a souvent été utilisé contre cette notion. (Environ 1920 à 1990). Si l'on pouvait expliquer le comportement sans conscience, il n'y avait aucune raison de postuler plus d'entités que ce qui est strictement nécessaire. Le rasoir d'Occam supprime la subjectivité.

Aujourd'hui, un vaste ensemble de preuves indique que la conscience est un fait biologique brut. Il se produit de manière très prévisible dans certains types de cerveaux, dans des conditions bien étudiées. Les cerveaux conscients ont de nombreuses propriétés établies (par exemple Baars, 1988, Edelman, 1989, Seth et al, 2005). La même chose est vraie pour les états et les processus du cerveau inconscients. Le rasoir d'Occam ne peut pas être utilisé pour arracher un fait brut. Les faits sont ce que nous essayons de comprendre.

Il est maintenant devenu éthiquement nécessaire pour les scientifiques de décrire leurs animaux de laboratoire comme «conscients». Avec un vaste ensemble de preuves, la présomption scientifique a basculé vers la conscience chez les animaux comme nous. Cette oscillation d'opinion peut s'avérer être fausse, mais elle reflète un grand poids de preuve. Les arguments contre la conscience animale devraient être pleinement informés de cet ensemble de preuves comportementales et neurobiologiques. La conscience animale n'est plus basée sur la spéculation ou la philosophie abstraite.

Références sélectionnées

Baars, BJ (1988) Une théorie cognitive de la conscience. NY: Cambridge University Press. Disponible en ligne en format texte. Www.nsi.edu/users/baars

Baars, BJ & NM Gage (2010) Cognition, cerveau et conscience: Une introduction à la neuroscience cognitive. 2ème édition Elsevier, Inc./ Academic Press. Voir www.baars-gage.com

Edelman, GM (1989) Le présent rappelé. NY: Livres de base.

Edelman, GM & G. Tononi (2000) Un univers de conscience: Comment la matière devient imagination. NY: Livres de base.

Seth, AS, BJ Baars, DB Edelman (2005) Critères pour la conscience chez les humains et d'autres mammifères. Conscience & Cognition, 14, 119-139. Disponible en téléchargement sur www.nsi.edu

Pour les documents techniques à télécharger gratuitement, voir www.nsi.edu et http://ccrg.cs.memphis.edu/papers.html