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Article. Le claustrum et la conscience.
Francis Crick et Kristof Koch avaient-ils découvert le siège de la conscience?
Jean-Paul Baquiast 24/07/2014

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Coupe horizontale d'un hémisphère cérébral montrant l'emplacement du claustrum. (wikipedia)

Ce fut longtemps le rêve des philosophes (la glande pinéale de Descartes), comme plus récemment celui des physiologistes et des neurologistes: découvrir dans le cerveau humain une aire ou une zone qui serait spécifiquement en charge de générer ce que l'on nomme les processus de conscience chez les personnes éveillées.

Récemment, il avait été suggéré qu'il s'agissait d'un faux problème. La production de la conscience pourrait résulter d'une collaboration d'un grand nombres de zones corticales reliées par les neurones de liaison. Dire cela ne permettait cependant pas de clarifier la question. Comment ces aires et ces neurones collaboraient-ils pour générer des faits de conscience sans produire une cacophonie assourdissante, compte tenu notamment du fait que la conscience est généralement considérée comme, à chaque moment, le produit unique d'un processus générateur. La présence d'un « chef d'orchestre » paraît indispensable.

Les nombreuses observations menées ces dernières années, tant sur le plan clinique qu'avec les moyens modernes d'imagerie cérébrale, n'étaient pas parvenu à résoudre ce mystère, pas plus d'ailleurs chez l'homme que chez les animaux, lorsque certains d'entre sont soupçonnés d'héberger des formes de conscience épisodique. Il se trouvait cependant que les neurologues Francis Crick (découvreur de l'ADN) et Christof Koch avaient publié en 2005, dans un Bulletin de la Royal Society, un article faisant l'hypothèse qu'il existe dans le cerveau une zone qui pourrait effectivement jouer le rôle du chef d'orchestre recherché 1). Pour eux, il s'agissait du Claustrum ou Avant-mur., dont on trouvera la localisation dans le texte de Wikipédia ci-dessous 2)

Dans le sommaire de cet article (adapté ici), on trouve les précisions suivantes :
«  La fonction du claustrum est énigmatique. Son anatomie est tout à fait remarquable en ce sens qu'il reçoit des entrées (input) de toutes les régions du cortex et peut en retour projeter vers elles des retours d'information ". Les auteurs, dans la suite de l'article, formulaient des hypothèses relative aux rapports que pouvait avoir cette structure avec les processus générateurs des perceptions conscientes intégrées. Ils proposaient des expériences susceptibles de vérifier ces hypothèses.

Assez curieusement, aucune de ces expériences ne fut tentée à l'époque. D'une part parce qu'explorer cette partie du cerveau chez un sujet humain vivant était éthiquement très difficile sinon impossible compte tenu des moyens alors disponibles. Mais d'autre part aussi sans doute du fait que Francis Crick ne s'était tourné vers les neurosciences qu'à la fin de sa carrière et n'était pas nécessairement considéré par la communauté comme un chercheur très pertinent. De plus, le rôle qu'avec son collègue il attribuait au claustrum contredisait la majorité des opinions relatives à la conscience, qui étaient et sont restées holistiques, faisant de la conscience comme nous venons de le rappeler un produit émergent de la complexité corticale.

Francis Crick, par ailleurs, avait aussi proposé des hypothèses jugées alors fantaisistes ou du moins intestables, concernant le rôle pour la production d'états de conscience de phénomènes quantiques au niveau des microtubules neuronales. Ces hypothèses sont aujourd'hui étudiées très sérieusement, comme nous l'avions indiqué dans un article précédent. En fait, il aurait été plutôt justifié de considérer Crick comme un neuroscientifiques de génie, ce qui aurait embelli la fin de sa vie.

Enfin une preuve expérimentale?

Les réflexions sur le rôle du claustrum comme générateur premier de la conscience ont reçu ces derniers jours une publicité considérable, à la suite de la publication par le neurologue américain Mohammed Koubeissi de l'Université de Washington, des résultats d'une expérience qui pourrait se révéler décisive, si du moins elle pouvait être reprise à plus grande échelle 3) . Un nombre important d'articles sont apparues depuis sur le web à ce sujet et peuvent être facilement consultés.

La encore, résumons en l'adaptant le sommaire publié par Mohammed Koubeissi et son équipe. Il s'agit d'une observation faite sur une patiente de 64 ans soumise à des implantations d'électrodes profondes destinées à identifier les zones soumises à des accès épileptiques sévères, puis à des stimulations électriques par ce moyen, destinées à réduire les crises. On observera une fois de plus que les implantations d'électrodes dans les cerveaux de personnes épileptiques ont joué ces dernières années un rôle important dans la connaissance du cerveau, ce que l'on ne s'est pas encore décidé à faire concernant des personnes saines.

Or l'une des électrodes avait été placée à proximité du claustrum, ce qui n'avait jamais été fait auparavant. Les chercheurs observèrent alors que des impulsions électriques à haute fréquence produisait une perte de conscience chez la patiente, sans pour autant induire un coma ou simplement un accès de sommeil, non plus que de nouvelles décharges épileptiques. Au plan comportemental, elle cessait de lire ou parler, et sa respiration se ralentissait. Dès que la stimulation cessait, elle reprenait conscience, sans garder souvenir de l'épisode.

L'opération fut répétée plusieurs fois en deux jours et produisit toujours le même résultat. Pour l'équipe, il est évident que le claustrum joue le rôle d'une clef permettant, selon l'image d'une automobile utilisée en l'espèce, de faire démarrer ou arrêter le moteur bien plus complexe du cerveau, afin de produire la conscience.

Différentes hypothèses susceptibles d'expliquer le phénomène observé ayant été éliminées, il resterait à approfondir les explorations électriques et surtout à répéter l'expérience chez un nombre suffisant de patients. Au delà, il faudrait expliquer en détail ce qui se passe au niveau des neurones du claustrum et des influx nerveux émis ou reçus. Bien que le claustrum soit d'une taille bien plus réduite que celle du cerveau, il n'y a pas de raisons pour que les processus neurologiques y soient différents.

Or, l'on retrouve la la grande difficulté des neurosciences. Comment traduire des observations portant sur des phénomènes visibles en modèles expliquant en profondeur ce que sont les pensées, les décisions et toutes autres opérations relatives à l'état de conscience. Nous avons plusieurs fois signalé que sur ce sujet, pratiquement encore inexploré de façon sérieuse, notre ami Alain Cardon a proposé des hypothèses informatiques, reprises dans ses ouvrages en libre accès sur notre site, qui n'ont pu encore malheureusement être programmées dans le détail afin d'être démontrées.

Les réseaux de neurones artificiels

Pour ce qui nous concerne, nous pouvons observer que, venant d'une toute autre direction, des hypothèses intéressantes sont actuellement formulées par des chercheurs s'intéressant aux capacités des neurones artificiels (notamment Emmett Redd et Steven Younger de la Missouri State University) .Certaines architectures de tels neurones pourraient selon eux permettre de créer de super-ordinateurs, capables de tâches actuellement impossible à tous les ordinateurs existants, fussent-ils quantiques. Il s'agirait de fonctions qui échapperaient aux traitements logiques, et ne seraient pas limitées par le mur du principe d'incomplétude de Gödel. 4)

Pourquoi en ce cas ne pas imaginer que l'évolution ait pu doter les claustrums d'architectures neuronales de cette nature. Ce qui pourrait expliquer les propriétés absolument spécifiques de la conscience dans la génération des idées créatrices. 5)

 

Références

1) Crick et Koch http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/360/1458/1271

2) Claustrum, Wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Claustrum

3) Koubeissi et al.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1525505014002017

4) Michael Brooks « Turing's oracle: The computer that goes beyond logic » Newscientist, 19 juillet 2014 http://www.newscientist.com/article/mg22329780.400-turings-oracle-the-computer-that-goes-beyond-logic.html

5) Voir aussi ici le commentaire du Pr F. Bartolomei, co-auteur de l'étude et chef du service de neurophysiologie à l'hôpital de La Timone (Marseille)
http://www.sciencesetavenir.fr/sante/20140708.OBS3088/claustrum-un-interrupteur-de-la-conscience-experience.html

 

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