Penser à ses propres pensées ou comment le cerveau s’observe

En 1884, alors qu’ils tentaient de définir les limites de la perception humaine, Charles Pierce et Joseph Jastrow ont découvert autre chose: les limites de notre introspection. Les participants à leurs expériences sous-évaluaient systématiquement leur capacité à juger correctement leurs propres sensations, ce que Pierce et Jastrow ont proposé comme explication de " l’intuition des femmes ainsi que de certains phénomènes télépathiques ". Ces implications pratiques particulières ont heureusement été laissées de côté (ainsi que la relation conceptuelle entre la télépathie et l’intuition féminine).

À la fin des années 1970, cette approche consistant à demander aux participants d’évaluer leurs propres performances est devenue un domaine de recherche à part entière: l’étude de la "métacognition".

Cette capacité d’auto-réflexion et de réflexion sur nos propres pensées nous permet d’avoir plus ou moins confiance en nos décisions: nous pouvons agir avec conviction lorsque nous sommes sûrs d’avoir raison, ou être plus prudents lorsque nous pensons avoir peut-être fait une erreur. La métacognition influence tous les aspects de notre comportement: elle détermine comment nous définissons nos objectifs de vie, mais aussi comment nous jugeons nos propres sensations (ce que nous voyons, entendons, sentons, goûtons et touchons).

Nous ne sommes pas toujours doués pour la métacognition. Certaines personnes sont en général trop ou pas assez confiantes, la plupart des gens se sentent occasionnellement très confiants dans un mauvais choix, et tous les réseaux sociaux ont été accusés de propager des croyances fortes alimentées par des infox. On sait que la métacognition se développe au cours de l’enfance et de l’adolescence, et une métacognition déficiente a été impliquée dans plusieurs troubles psychiatriques, comme l’émergence de croyances délirantes dans la schizophrénie ou encore les troubles obsessionnels compulsifs (TOC).

Il est donc nécessaire de concevoir des outils pédagogiques et des traitements pour améliorer la métacognition. Mais nous sommes encore loin de la comprendre réellement.

JUGER SES PROPRES EMOTIONS

Pour penser à ses propres pensées, le cerveau doit effectivement s’observer. En théorie, chaque fois que certaines des centaines de milliards de cellules du cerveau s’assemblent pour donner naissance à une pensée, un sentiment ou une action, elles signalent également dans quelle mesure elles y sont parvenues. Tous les processus cérébraux sont suivis et évalués, ce qui donne lieu à la métacognition. L’une des grandes questions est: comment?

Dans notre département, nous étudions la métacognition dans sa forme la plus élémentaire, notre capacité à juger nos propres sensations. Nous utilisons toujours des méthodes similaires à celles de Pierce et Jastrow: dans une expérience typique, nous montrons une image aux participants et leur demandons de prendre une décision simple sur ce qu’ils voient, puis nous évaluons dans quelle mesure ils sont sûrs d’avoir fait le bon choix. Par exemple, nous pourrions leur montrer une ligne légèrement inclinée et leur demander de juger si elle est inclinée vers la gauche ou la droite. Le participant devrait se sentir plus confiant lorsqu’il sent qu’il n’a pas besoin de regarder la ligne à nouveau pour vérifier qu’il a fait le bon choix, quand les évidences sont fortes pour sa décision. Tout comme dans un tribunal, un jury décide s’il y a suffisamment de preuves pour condamner un criminel, le cerveau décide s’il y a suffisamment d’évidences pour être confiant dans un choix.

SEPARER L’ACTIVITE DE DECISION ET DE CONFIANCE

C’est en fait un gros problème pour étudier ce qui se passe dans le cerveau lorsque les gens se sentent plus ou moins sûrs d’eux, car une différence de confiance est également une différence de preuves de décision. Si nous trouvons une différence dans l’activité cérébrale pour une confiance élevée par rapport à une confiance faible, cela pourrait en fait être dû à plus ou moins de preuves (la ligne est perçue comme plus ou moins inclinée). Nous devons séparer l’activité cérébrale liée au processus d’évaluation de l’inclinaison de la ligne de l’activité cérébrale liée au processus de confiance dans l’évaluation de cette inclinaison.

Nous avons récemment trouvé un moyen de distinguer ces processus, en les séparant dans le temps. Dans l’expérience, nous avons mesuré l’activité cérébrale des participants (avec électroencéphalographie) pendant qu’ils prenaient des décisions concernant une séquence entière d’images montrées les unes après les autres.

Illustration de la tâche.

Nous avons pu observer ce qui se passait dans le cerveau lorsque les participants regardaient les images et prenaient leur décision. Parfois, les participants prenaient leur décision avant que toutes les images aient été montrées. Dans ce cas, l’activité liée à la prise de décision s’arrêtait. Mais d’autres activités continuaient. Même quand les participants avaient pris leur décision tôt, ils vérifiaient quand même les images supplémentaires pour évaluer leur confiance. Dans ces cas, l’activité cérébrale liée à la prise de décision s’était arrêtée, et l’on pouvait donc étudier l’activité cérébrale liée à la confiance indépendamment.

Activité cérébrale pendant la tâche (localisée au cortex à l’aide d’une technique appelée " localisation de la source ").

Notre première constatation concorde avec de nombreuses recherches antérieures: nous avons trouvé une activité liée à la confiance dans les zones frontales du cerveau qui sont aussi associées au comportement axé sur les objectifs. Mais en examinant de près cette activité cérébrale, en essayant de répondre à la question de savoir comment le cerveau s’observe, nous nous sommes posé une autre question: quand?

L’opinion par défaut est que l’on prend d’abord sa décision, puis que l’on vérifie la quantité de preuves dont on dispose pour se sentir en confiance; on pense d’abord, puis on pense à penser. Mais lorsque nous avons examiné le schéma d’activité cérébrale lié à la confiance, nous avons constaté qu’il évoluait avant même que les participants ne prennent leur décision: c’est mettre la charrue avant les bœufs. Le cerveau est l’ordinateur le plus efficace que nous connaissions, il est donc étrange de penser qu’il puisse faire quelque chose d’aussi inutile.

Le paradigme habituel suggère un rôle important de la métacognition dans la modération du comportement futur: nos actions ultérieures sont influencées par la confiance que nous avons dans nos décisions, nos pensées et nos sentiments, et nous utilisons une faible confiance pour apprendre et nous améliorer à l’avenir. Mais il y a une autre possibilité: nous pourrions utiliser la confiance en direct, au moment où nous délibérons, pour savoir si nous devrions chercher plus de preuves ou si nous en avons assez pour prendre une décision. Dans une autre expérience, nous avons en effet constaté que les personnes qui sont plus douées pour la métacognition sont également les plus aptes à savoir quand arrêter de délibérer et prendre une décision. Le cerveau pourrait s’observer en permanence, surveiller et évaluer ses processus afin de contrôler leur efficacité; un système de micro-management sévère, en somme.

137 ans après les interrogations de Pierce et Jastrow sur le rôle de la métacognition, nous continuons à découvrir à quel point ce type d’autoréflexion est important. Ce faisant, nous en apprenons également à chaque nouvelle étude un peu plus sur le cerveau et son étonnante capacité à s’observer.

Auteurs: Tarryn Balsdon - Postdoctoral researcher, École normale supérieure (ENS) – PSL

Pascal Mamassian: chercheur CNRS en psychologie expérimentale, École normale supérieure (ENS) – PSL

Valentin Wyart; Directeur de recherche en neurosciences, Inserm

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Comment le cerveau reconnaît-il les gens?

Entre les super-reconnaisseurs et les personnes incapables de reconnaître un visage, nous ne sommes pas égaux quant à la reconnaissance des visages. Plongeons dans le cerveau pour comprendre ce mécanisme essentiel à notre vie sociale.

Rencontrer une personne, c’est d’abord voir son visage.

Qu’exprime-t-il? Est-il sympathique ou pas? Très vite le cerveau interprète cette image et cherche alors à l’identifier. Parmi les centaines de personnes que je connais, me rappelle-t-elle quelqu’un de familier? L’ai-je déjà croisée?

Plongeons-nous dans les arcanes de nos capacités cérébrales pour comprendre les secrets de la reconnaissance des visages.

Chez l’humain, la reconnaissance du visage d’autrui est une fonction essentielle aux interactions sociales. Si cette aptitude existe chez nos cousins les grands singes, l’humain en a développé largement les performances au fur et à mesure de son évolution sociale. Ainsi, tout être humain est capable de reconnaître, le genre, l’âge, l’ethnie, l’expression émotionnelle, jusqu’à l’identité d’une personne, de façon très performante, rapide et automatique.

Le cerveau s’est spécialisé, au fur et à mesure de l’évolution des hominidés procurant à Sapiens une aptitude exceptionnelle non seulement à reconnaître un visage humain, mais aussi à en comprendre immédiatement l’expression.

Chaque humain est capable de reconnaître un visage humain, d’analyser son expression et d’en déduire son identité en trois dixièmes de seconde.

Cette performance perceptive permet à chacun de mémoriser des milliers de visages et de reconnaître l’un des siens le plus familier dans une foule de centaines de personnes. Les progrès de la médecine, l’analyse des conséquences de lésions cérébrales et les données de l’imagerie cérébrale permettent de distinguer précisément les régions spécialisées du cerveau impliquées dans la reconnaissance des visages, et d’en comprendre les mécanismes.

LE CERVEAU DISTINGUE D’ABORD UN VISAGE D’UN OBJET

Deux systèmes cérébraux sont responsables de cette fonction. L’un est impliqué dans la perception rapide de l’image d’un visage, et l’autre dans son interprétation permettant de retrouver le nom de la personne reconnue. Le premier système permet la détection immédiate d’un visage et met en jeu le gyrus occipital inférieur, capable de distinguer un visage d’un objet en un dixième de seconde. Pour cela, des signaux essentiels tels le triangle formé par les yeux et la bouche constituent le premier indice. Puis, s’y ajoutent la détection d’autres éléments: le front au-dessus et les oreilles sur les côtés.

Ce premier système différencie un visage d’un objet mais ne permet pas la reconnaissance. Entre alors en jeu le deuxième système qui implique deux régions différentes. D’abord celle localisée dans le sillon temporal supérieur qui détecte l’expression du visage: le regard, et l’émotion suscitée, ainsi que le mouvement des lèvres, des éléments variables selon la situation. Ensuite, une deuxième région intervient, responsable de la perception des éléments fixes et caractéristiques d’un visage (la largeur du nez, la hauteur du front, la forme globale du visage et les détails des sourcils) permettant d’en déduire son identité: le gyrus fusiforme latéral droit.

Dans un second temps, le cerveau reconnaît le visage

Une aire du cerveau est spécialisée dans la reconnaissance de l’identité: le gyrus fusiforme. C’est un repli de la face inférieure du lobe temporal droit, dont les neurones sont spécialisés dans la reconnaissance de l’identité d’un visage. C’est l’une des rares régions du cerveau dont le volume augmente après l’adolescence au fur et à mesure de la rencontre d’un grand nombre de personnes.

Utilisant les informations envoyées par le système initial de perception d’un visage, cette région décode les traits morphologiques statiques d’un visage connu et mémorisé, se focalisant sur les infos apportées par les yeux, les sourcils et la bouche. Entre 300 millisecondes et une seconde, ses neurones communiquent avec la région temporale antérieure, pour interroger nos souvenirs et donner rapidement le nom de la personne identifiée. Des lésions spécifiques de cette région entraînent un trouble connu sous le nom de prosopagnosie, ou incapacité à reconnaître l’identité d’un visage.

Les deux régions clés, l’une impliquée dans la perception de l’expression du visage et l’autre dans son identité, collaborent activement avec plusieurs aires du cerveau cognitif. Ainsi, les neurones du sillon temporal supérieur interrogent le lobe pariétal et l’aire auditive pour interpréter les mouvements et les mimiques du visage ainsi que le timbre de la voix. De plus, mimiques et expressions du visage sont traduites par le cerveau des émotions, pour en interpréter la charge émotive. L’ensemble de ces infos est partagé avec les neurones du gyrus fusiforme qui les utilise pour les comparer à des visages mémorisés. De même, ces informations interrogent la mémoire des noms de personnes connues pour y retrouver l’identité précise du visage reconnu.

L’INCAPACITE A RECONNAITRE UN VISAGE: LA PROSOPAGNOSIE

La prosopagnosie est un trouble de reconnaissance des visages, rendant impossible l’identification de visages familiers. Les sujets présentant ce trouble sont capables de voir, mais pas de reconnaître.

Le sujet atteint doit alors utiliser des subterfuges cognitifs pour reconnaître la personne rencontrée: démarche, corpulence, coiffure, détails vestimentaires. La proportion mondiale de personnes présentant ce trouble reste encore mal connue, même si on l’estime à environ 2%. Il existe des causes innées et acquises responsables de ce trouble. La prosopagnosie innée est liée à un défaut de développement congénital et postnatal du gyrus fusiforme. La prosopagnosie acquise s’observe souvent à la suite d’un accident vasculaire cérébral siégeant dans le lobe temporal ventral, ou au décours d’un TRAUMATISME CRANIEN, NON RAPIDEMENT PRIS EN CHARGE.

LES SUPER-RECONNAISSEURS

Contrairement aux sujets présentant un défaut de reconnaissance des visages ou prosopagnosie, il existe des personnes très performantes à reconnaître des visages déjà mémorisés. Selon les experts ayant étudié les qualités visuelles de ces personnes, elles possèdent une capacité supérieure à la moyenne à percevoir de subtiles différences entre les visages.

Si elles ne développent pas toutes des capacités mémorielles supérieures aux autres, leurs acuités perceptives des détails d’un visage sont accrues. Par exemple, elles possèdent cette capacité étonnante à reconnaître aisément une personnalité célèbre, en visualisant des images de leur visage enfantin.

Auteur: Bernard Sablonnière - Neurobiologiste, professeur des universités − praticien hospitalier, faculté de médecine, Inserm U1172, Université de Lille

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Vos décisions, vous les prendrez avec ou sans émotions?

On pense encore trop souvent que prendre une décision rationnelle nécessite de s’extraire de ses émotions. De les faire taire. Elles ne seraient là que pour nous faire dévier du chemin indiqué par la raison. Cette perspective dite cartésienne – car inspirée de la pensée du philosophe René Descartes – a pourtant été remise en cause par trois décennies de recherches sur le cerveau.

Dans une perspective anticartésienne, en effet, la meilleure décision est celle qui évalue correctement ce qui nous est bénéfique en faisant appel à un ressenti de type émotionnel ou affectif. Sans ce ressenti, impossible de prendre une décision juste. Cette approche a été popularisée dans les années 1990 par le neuroscientifique Antonio Damasio à travers son livre L’erreur de Descartes (Odile Jacob).

Et si la réalité, en fait, se situait… entre les deux? La somme des travaux menés en sciences cognitives montre aujourd’hui que nos émotions, si elles peuvent nous guider vers la décision la meilleure compte-tenu de nos expériences passées, peuvent aussi nous leurrer. Des limites dont nous pouvons tenir compte au moment de faire des choix importants – à condition d’en être averti.

Le Cas Phineas Gage

Dans son livre au sous-titre explicite,"la raison des émotions", Antonio Damasio appuie son argumentation sur un cas historique, celui d’un américain ayant vécu au milieu du XIXe siècle. Selon la légende, Phineas Gage était un contremaître sérieux et sans histoire travaillant à la construction des voies de chemin de fer est-ouest. Un jour, une barre à mine a été propulsée au travers de son crâne, accident spectaculaire qui allait faire de lui un "cas" médical.

À la surprise générale, Phileas Gage n’était pas mort. Et en plus, il parlait toujours. Il ne semblait avoir perdu ni ses capacités intellectuelles, ni ses capacités motrices. Par contre, il avait changé de personnalité! Il était devenu grossier, bagarreur, impulsif et prenait beaucoup de mauvaises décisions." Phineas Gage n’est plus Phineas Gage", disait son médecin.

Un siècle plus tard, Antonio Damasio a reconstitué la trajectoire de la barre à mine dans le cerveau de Gage. Le chercheur a montré que le métal avait traversé les régions orbitaires médianes du cortex préfrontal. Pour expliquer les changements observés chez Gage après son accident, il estime que cette région est le siège de sensations corporelles liées au ressenti affectif. Ainsi, la mémoire de nos expériences passées serait soutenue par des repères émotionnels qualifiés de" marqueurs somatiques". Ceux-ci entrent en jeu lorsque nous considérons différentes options avant de prendre une décision.

UNE SENSATION DEPLAISANTE, OPTION REJETEE

Au moment de faire un choix, nous prenons en compte plusieurs options possibles, et chacune va susciter des sensations particulières dans notre corps – ce dont nous n’avons pas forcément conscience. C’est le" marquage somatique", produit de notre histoire personnelle. Cette phase nous oriente vers une option privilégiée, celle associée à la sensation la plus positive. Une option associée à une sensation déplaisante au niveau du corps est interprétée comme néfaste par notre cerveau, et automatiquement rejetée.

Dans une perspective cartésienne relevant de la théorie de la décision standard en économie, la prise de décision intervient différemment. Confronté à plusieurs options, l’individu assigne une valeur à chacune, sur une même échelle. Il peut ensuite comparer les valeurs entre elles. L’option affichant la plus grande valeur attendue emporte alors sa décision.

Il est probable, à la lumière des travaux les plus récents, que des modes de prise de décision cartésien et non cartésien se combinent dans notre cerveau. Le modèle dessiné par la communauté internationale des chercheurs s’affine et s’affinant… il devient plus complexe. Aussi, l’apport de la théorie des perspectives s’avère important. Élaborée par deux professeurs israélo-américains de psychologie, Daniel Kahneman et Amos Tversky, elle a valu au premier le prix Nobel d’économie en 2002 – le second étant décédé.

VOIR LES GAINS POTENTIELS, OU BIEN LES PERTES

Cette théorie s’efforce de décrire le comportement des individus face à des choix risqués. Si elle a trouvé son application majeure dans la finance, elle décrit des ressorts qui ne sont pas spécifiques à la bourse et aux traders. En fait, les expériences réalisées par ses deux fondateurs montrent que, pour un même problème, la décision prise diffère selon la manière dont le problème est présenté: sous l’angle de ses gains potentiels, ou celui de ses pertes, là aussi potentielles. Selon que l’individu adopte l’une ou l’autre de ces perspectives, pourtant équivalentes, il n’aboutit pas à la même décision.

Derrière ce paradoxe, il y a une explication. Lorsqu’un individu calcule la valeur de chaque option avant de prendre une décision, ces valeurs ne sont pas objectives. Il se produit un certain nombre de distorsions qui les rendent subjectives. Et dans ces distorsions, les émotions entrent en jeu, selon Daniel Kahneman et Amos Tversky.

Une première expérience, vue sous l’angle des gains, a été réalisée par les deux chercheurs et publiée dans la revue Science en 1981. La question y est posée ainsi: vous êtes un médecin et avez le choix entre deux possibilités, soit sauver 200 personnes à coup sûr, soit sauver 600 personnes mais avec seulement une chance sur trois de réussir.

Une aversion pour le risque

Quand la problématique est présentée sous l’angle des gains – ici les personnes sauvées – la plupart des sujets favorisent le sauvetage de 200 personnes à coup sûr, plutôt que de prendre un risque. Cela met en évidence leur aversion pour le risque.

Le même principe s’applique pour des loteries avec des gains monétaires: entre toucher 50 euros à coup sûr, ou une chance sur deux de gagner 100 euros, la majorité des sujets choisissent 50 euros à coup sûr.

La troisième expérience des deux chercheurs amène les sujets à regarder un choix sous l’angle des pertes. La question est posée de la manière suivante: vous avez le choix entre deux possibilités, tuer 400 personnes à coup sûr, ou tuer 600 personnes mais avec seulement deux chances sur trois que cela arrive vraiment.

Quand la problématique est présentée sous l’angle des pertes, les sujets n’acceptent pas la perte certaine. La majorité choisit les 2 chances sur 3 de tuer 600 personnes.

L’explication avancée par Daniel Kahneman et Amos Tversky se situe au niveau des émotions. L’idée de tuer est trop rebutante sur le plan émotionnel, ce qui explique le changement d’option de la majorité des sujets. Le fait d’exprimer tantôt une préférence tantôt une autre, selon la façon dont le problème est formulé, est un cas flagrant d’irrationalité, selon les deux psychologues.

L’AMYGDALE ACTIVEE LORS DE LA PRISE DE DECISION

Des expériences de neuro-imagerie réalisées dans des IRM ont montré que l’amygdale, une région du cerveau impliquée dans les réactions émotionnelles, s’active lorsque le sujet prend des décisions. Cette dernière découverte, rapportée dans la revue Science en 2006, constitue un argument en faveur d’un rôle important des émotions dans la prise de décision.

Il existe sans aucun doute des variations selon les individus. Ainsi, des études intégrant la réaction face au risque ont été menées en comparant les traders et la population générale. Les traders ont une aversion au risque moins grande – une caractéristique qui serait liée à des réactions émotionnelles moindres. Ainsi, il semble que plus les réactions émotionnelles sont intenses, plus les personnes ont une aversion marquée pour le risque.

Des travaux en cours à l’Institut du cerveau et de la moelle épinière (ICM) testent l’hypothèse selon laquelle notre humeur influence la façon dont nous pondérons les gains et les pertes. Un peu comme dans la parabole du verre à moitié vide et à moitié plein… Une personne de bonne humeur mettrait davantage l’accent sur les gains alors qu’une personne de mauvaise humeur aurait tendance à mettre l’accent sur les pertes.

En attendant d’autres avancées dans la connaissance, comment prendre des décisions en tenant compte de nos émotions, mais sans les laisser nous" berner" pour autant? À nous de jouer finement sur la régulation émotionnelle. Une technique consiste à se convaincre, au moment de prendre la décision, que c’est seulement une parmi beaucoup d’autres, pour ne pas se laisser gagner par l’émotion. C’est ce qu’aurait sans doute conseillé René Descartes…

Attention, toutefois, à ne pas basculer dans l’excès inverse. Trop de froideur, trop d’indifférence ne sont pas non plus la solution, comme l’a rappelé Antonio Damasio. Trouvons une voie moyenne en prenant conscience de notre ressenti émotionnel pour pouvoir prendre des décisions en conséquence, sans verser dans des réactions automatiques qui s’avèrent très souvent inadaptée

Auteur: Mathias Pessiglione - Chercheur en sciences cognitives, psychologue clinicien, Inserm, Institut du Cerveau (ICM)

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