Expliquer la conscience est l’un des problèmes les plus difficiles à résoudre en science et en philosophie. De récentes découvertes neuroscientifiques suggèrent qu’une solution pourrait être à portée de main – mais pour la saisir, il faudra repenser certaines idées familières.
Dans un nouvel article, je soutiens que la conscience pourrait être causée par la façon dont le cerveau génère des boucles de rétroaction énergétique, semblables à la rétroaction vidéo qui “fleurit” lorsqu’une caméra vidéo est pointée sur sa propre sortie.
J’ai vu pour la première fois une rétroaction vidéo à la fin des années 1980 et j’ai été immédiatement fasciné. Quelqu’un a branché le signal d’une caméra vidéo encombrante sur un téléviseur et a pointé l’objectif vers l’écran, créant un tunnel en spirale granuleux. Puis on inclinait légèrement la caméra et le tunnel se transformait en un kaléidoscope organique pulsant.
La rétroaction vidéo est un exemple classique de comportement dynamique complexe. Il résulte de la façon dont l’énergie circulant dans le système interagit de manière chaotique avec les composants électroniques du matériel.
En tant qu’artiste et VJ dans les années 1990, je voyais souvent cet effet hypnotique dans les galeries et les clubs. Mais c’est une expérience mémorable et déroutante lors d’un trip sous LSD qui m’a fait réfléchir. J’ai halluciné des images presque identiques, mais intensément saturées de couleurs. J’ai alors pensé qu’il pouvait y avoir un lien entre ces motifs récurrents et le fonctionnement de l’esprit.
Cerveau, information et énergie
25 ans plus tard, je suis professeur d’université et j’essaie toujours de comprendre le fonctionnement de l’esprit. Notre connaissance de la relation entre l’esprit et le cerveau a énormément progressé depuis les années 1990, lorsqu’une nouvelle vague de recherche scientifique sur la conscience a pris son essor. Mais une théorie scientifique de la conscience largement acceptée reste insaisissable.
Les deux principales théories en lice – le modèle de l’espace de travail neuronal global de Stanislas Dehaene et la théorie de l’information intégrée de Giulio Tononi – affirment toutes deux que la conscience résulte du traitement de l’information dans le cerveau, du calcul neuronal des uns et des zéros, ou bits.
Je doute de cette affirmation pour plusieurs raisons. Premièrement, les scientifiques ne s’accordent guère sur la définition exacte de l’information. Deuxièmement, lorsque les scientifiques font référence à l’information, ils parlent souvent en réalité de la manière dont l’activité énergétique est organisée dans les systèmes physiques.
Enfin, les techniques d’imagerie cérébrale telles que l’IRMf, la TEP et l’EEG ne détectent pas d’informations dans le cerveau, mais des changements dans la distribution et la consommation d’énergie.
Je soutiens que le cerveau n’est pas un ordinateur numérique mou – il n’y a pas d’information dans un neurone. Le cerveau est un instrument organique délicat qui transforme l’énergie du monde et du corps en un travail utile qui nous permet de survivre. Le cerveau traite l’énergie, pas l’information.
Reconnaître que le cerveau est avant tout un processeur d’énergie est la première étape pour comprendre comment il soutient la conscience. Il faut ensuite repenser l’énergie elle-même.
Qu’est-ce que l’énergie ?
Nous sommes tous familiers avec l’énergie, mais peu d’entre nous se préoccupent de ce qu’elle est. Même les physiciens ont tendance à ne pas le faire. Ils la traitent comme une valeur abstraite dans les équations décrivant les processus physiques, et cela suffit. Mais lorsqu’Aristote a inventé le terme ” energeia”, il essayait de saisir l’actualité du monde vécu, la raison pour laquelle les choses dans la nature fonctionnent de la manière dont elles le font (le mot “énergie” trouve son origine dans le mot grec “travail”).
Ce concept actualisé de l’énergie est différent du concept abstrait d’énergie utilisé dans la physique contemporaine, bien qu’il y soit lié.
Lorsque nous étudions ce qu’est réellement l’énergie, il s’avère que c’est étonnamment simple : c’est une sorte de différence. L’énergie cinétique est une différence due au changement ou au mouvement, et l’énergie potentielle est une différence due à la position ou à la tension.
Une grande partie de l’activité et de la variété de la nature se produit à cause de ces différences énergétiques et des actions connexes de forces et de travail. J’appelle ces différences actualisées parce qu’elles effectuent un travail réel et provoquent des effets réels dans le monde, contrairement aux différences abstraites (comme celle entre 1 et 0) qui caractérisent les mathématiques et la théorie de l’information.
Je pense que cette conception de l’énergie en tant que différence actualisée peut être la clé pour expliquer la conscience.
Le cerveau humain consomme environ 20 % du budget énergétique total du corps, alors qu’il ne représente que 2 % de sa masse.
Le fonctionnement du cerveau est coûteux. L’essentiel de ce coût est supporté par les neurones qui émettent des rafales de différences énergétiques selon des schémas de synchronisation et de diversité d’une complexité inimaginable à travers des voies neuronales alambiquées.
Ce qui est spécial dans le cerveau conscient, je le propose, c’est que certaines de ces voies et certains de ces flux d’énergie sont tournés sur eux-mêmes, un peu comme le signal de la caméra dans le cas d’un retour vidéo.
Cela provoque une cascade autoréférentielle de différences actualisées qui s’épanouissent avec une complexité astronomique, et c’est ce que nous expérimentons en tant que conscience. Le retour vidéo est donc peut-être ce qui se rapproche le plus de la visualisation de ce qu’est le traitement conscient dans le cerveau.
Les preuves neuroscientifiques
L’idée que la conscience dépend d’un retour d’énergie neuronale complexe est étayée par des preuves neuroscientifiques.
Des chercheurs ont récemment découvert un moyen d’indexer avec précision le degré de conscience d’une personne. Ils ont envoyé des impulsions magnétiques dans le cerveau de personnes saines, anesthésiées et gravement blessées.
Ils ont ensuite mesuré la complexité d’un signal EEG qui contrôlait la réaction des cerveaux. La complexité du signal EEG a permis de prédire le niveau de conscience de la personne. Plus le signal était complexe, plus la personne était consciente.
Les chercheurs ont attribué le niveau de conscience à la quantité d’informations traitées dans chaque cerveau. Mais ce qui était en fait mesuré dans cette étude était l’organisation du flux d’énergie neuronale (l’EEG mesure les différences d’énergie électrique).
Par conséquent, la complexité du flux d’énergie dans le cerveau nous renseigne sur le niveau de conscience d’une personne.
Les résultats des études sur l’anesthésie sont également pertinents. Personne ne sait exactement comment les agents anesthésiques annihilent la conscience. Mais des théories récentes suggèrent que des composés tels que le propofol interfèrent avec la capacité du cerveau à entretenir des boucles de rétroaction complexes dans certaines zones du cerveau.
Sans ces boucles de rétroaction, l’intégration fonctionnelle entre les différentes régions du cerveau s’effondre et, avec elle, la cohérence de la conscience.
Ces travaux, ainsi que d’autres travaux neuroscientifiques que je cite dans l’article, suggèrent que la conscience dépend d’une organisation complexe du flux d’énergie dans le cerveau, et en particulier de ce que le biologiste Gerald Edelman a appelé les signaux “réentrants”. Il s’agit de boucles de rétroaction récurrentes de l’activité neuronale qui relient des régions cérébrales éloignées en un ensemble fonctionnel cohérent.
Expliquer la conscience en termes scientifiques, ou en tout autre terme, est un problème notoirement difficile. Certains pensent qu’ il est si difficile que nous ne devrions même pas essayer. Sans nier la difficulté, je pense que la tâche est un peu plus facile si l’on commence par reconnaître ce que fait réellement le cerveau.
La fonction première du cerveau est de gérer les flux complexes d’énergie dont nous dépendons pour nous développer et survivre. Au lieu de chercher à l’intérieur du cerveau une propriété inconnue, ou une “sauce magique”, pour expliquer notre vie mentale, nous devrions peut-être examiner à nouveau ce que nous savons déjà être là.