Comment le cerveau absorbe-t-il des concepts "postclassiques"

Les poils du chat de Schrödinger vous donnent des démangeaisons ? La perspective d’un univers holographique vous met à plat ? L'explication de la double fente vous entre par une oreille et sort par l’autre (à moins que ce ne soit les deux) ? Pourquoi les concepts de la nouvelles physique nous sont ils aussi obscurs, alors que ceux de la mécanique newtonienne peuvent aisément se comprendre ?

Limitation intrinsèque de notre cerveau ou difficile transformation de notre culture ? Pour certains la messe est dite : l’être humain est un primate de la savane, et la compréhension de l’univers dans sa totalité lui est à jamais exclue. C’est l’opinion de l’astrophysicien Martin Rees, pour qui : « Peut-être certains aspects de la réalité sont-ils intrinsèquement au-delà de nos capacités d’analyse, leur compréhension nécessitant un intellect posthumain – tout comme l’appréhension de la géométrie euclidienne se situe au-delà des possibilités des primates non humains. Certains pourraient objecter qu’il n’existe pas de limite à ce qui est calculable. Mais il existe une différence entre ce qui est calculable et ce qui peut être connu conceptuellement. Quiconque a appris la géométrie cartésienne peut facilement visualiser une figure simple – une ligne ou un cercle, si on lui fournit l’équation correspondante. »

Pour lui pas de doute, une pleine compréhension des mécanismes de la réalité appartient à des posthumains.

Peut être. Mais dans l’attente, il est intéressant de comprendre pourquoi certains concepts ont du mal entrer dans notre tête. Une expérience réalisée à l'université Carnegie Mellon, originalement présentée dans NPJ Science of Learning, et rapportée par Discover Magazine ainsi que par Science Daily cherche précisément à comprendre cela, à l’aide de l’outil favori des neurosciences contemporaines, l’IRM fonctionnelle.

L’étude du fonctionnement du cerveau a déjà montré que lorsqu’on pense à un objet ou un concept, certains patterns neuronaux ont tendance à s’activer. Pour reprendre un exemple classique, si je pense à un marteau, les neurones correspondant à la préhension de l’objet, le mouvementent de frapper avec, se mettent en branle. La plupart des concepts de la physique classique sont en mesure d’être, de la même manière, représentés de façon perceptuelle ou liée à un mouvement. Ainsi, nous disent les auteurs : « Par exemple, alors qu'on ne peut voir directement une force, les physiciens peuvent imaginer "une flèche de force" possédant des taille et direction définies et agissant sur un objet matériel. De même, l'énergie contenue dans un système ne peut être visualisée directement, mais l'idée intuitive d'une quantité conservée mais changeant de forme peut être accessible à l'expérience perceptive humaine. »

Les choses changent lorsque des concepts plus abstraits sont invoqués par la nouvelle physique, comme la relativité de l’espace et du temps, la dualité onde-particule ou la matière noire. Car ils sont bien plus difficilement appréhendés par l’intuition (l’exemple de la matière noire est souvent utilisé dans le texte de Nature, alors que personnellement je ne vois pas trop la difficulté à concevoir cela intuitivement : c’est de la matière, qui est, bon, euh, noire, même si bien sûr cela recouvre quelque chose d'infiniment plus complexe!).

On a donc examiné le cerveau de physiciens, et on s’est rendu compte que ces derniers catégorisaient leurs concepts en fonction d’une série de critères ; comme ce qui est mesurable et ce qui ne l’est pas. Ou ce qui est périodique ou non. Ainsi, nous rappelle Science Daily, les ondes radio ont une périodicité, et le multivers n’en a pas. Ensuite, les neuroscientifiques sont parvenus à prédire à partir du système de catégorisation qu’ils avaient découvert dans le cerveau des physiciens comment tel ou tel concept abstrait allait se manifester chez ces derniers. Et chose importante, lorsqu’on a testé les cerveaux des physiciens soumis à l’expérience, les mêmes circuits s’activaient systématiquement, quelle que soit leur université d’origine, leur nationalité ou leur culture. Cela a des implications en matière d’éducation, comme l’a expliqué Robert Mason, le principal chercheur, dans Discovery : « Cela sonne comme de la science-fiction, mais nous pourrions être en mesure d'évaluer les connaissances des étudiants en comparant leur état cérébral à celui d’un expert exprimant les mêmes connaissances, puisque ces états sont mesurables et cohérents d'un expert à l'autre ? »

L’article de Discovery note aussi une possible corrélation entre notre acquisition de nouveaux concepts avancés et notre compréhension d’une histoire : « Les concepts postclassiques exigent souvent que ce qui est inconnu ou non observable soit mis en relation avec ce qui est déjà compris. Or, ce même processus est souvent nécessaire à la compréhension du déroulement d'un récit ; les régions du cerveau qui s'activaient lorsque les physiciens réfléchissaient à certains concepts postclassiques lors de cette étude s'activaient également lorsque des lecteurs jugeaient la cohérence d'un nouveau segment d'histoire selon une autre recherche. »

 

Que déduire de tout cela ? L'universalité des processus cérébraux mis en œuvre par les physiciens, indépendamment de leurs différences personnelles, tend à prouver que le cerveau humain possède les ressources pour traiter les nouveaux concepts de la même manière que les anciens. Pour résumer, je pense à l'espace-temps de la même manière que lorsque je pense à un marteau. D’ailleurs, l’article de Science Daily précise bien que « lorsque les physiciens traitent des informations sur l'oscillation, le système cérébral qui entre en jeu est celui qui traiterait normalement les événements rythmiques, tels que les mouvements de danse ou les ondulations dans un étang. »

Cela va dans le sens de quelque chose qu’on savait déjà (par exemple avec les neurones de la lecture chers à Stanislas Dehaene) : que les structures archaïques de notre cerveau sont capables de se réorganiser, s’adapter pour affronter des expériences inédites. Ce qu’on savait pour la lecture ne s’arrête pas à celle-ci : notre cerveau peut également s’entraîner à la compréhension des trous noirs, de l’intrication quantique, de l’espace courbe. Nous ne sommes définitivement pas limités à courir dans la savane.

Le retour des "palais de mémoire"

 

La mémoire est un muscle et, comme tous les muscles, elle s’entraîne. Et comme tout ce qui s’entraîne, elle a donné naissance à un sport et à ses championnats, où des « athlètes de la mémoire » rivalisent en se rappelant des listes de mots, des décimales de pi, etc. Le dernier Championnat du monde de la mémoire s’est d’ailleurs tenu en ligne en décembre 2021. Mais qu’est-ce qui fait le talent des super-champions de mémoire ? Car s’il existe effectivement des cas innés de mémoire « eidétique », dont les possesseurs sont capables de se rappeler pratiquement tout ce qu’ils ont vu ou rencontré, ce n’est pas le cas de ces « sportifs cérébraux », qui affirment tous au contraire avoir été dotés à leur naissance de capacités tout à fait moyennes. Leur talent tient donc à une méthode.

Il existe plusieurs techniques pour augmenter ses capacités mémorielles, mais la plus efficace nous vient de l’antiquité : c’est le fameux « art de la mémoire » également nommé « méthode des loci ».

En gros l’idée est de parcourir en imagination un lieu qu’on connaît bien, souvent appelé le « palais de mémoire » (par exemple, son appartement) et de placer tout au long de son parcours des images mentales censées rappeler un sujet qu’on doit mémoriser. Les orateurs de l’antiquité l’utilisaient pour se remémorer les étapes d’un discours, mais rien n’empêche d’utiliser cet art pour se rappeler des équations, des éléments d’un langage informatique ou des mots d’une langue étrangère. Très couru dans l’antiquité, au moyen-âge et à la Renaissance (Giordano Bruno fut l’un des derniers adeptes de cette discipline), l’art de la mémoire était tombé en désuétude avec la diffusion de l’imprimerie. On avait oublié sa pratique, sauf chez les « champions de mémoire » qui n’ont jamais abandonné son usage.

Vous trouverez un exemple de mise en pratique dans la conférence Ted de Joshua Foer. Ce dernier est un journaliste scientifique, qui, désireux de comprendre comment certains pouvaient acquérir cette super-mémoire, s’est à son tour entraîné à la méthode des loci. Il est l’auteur d’un livre sur le sujet, Monnwalking with Einstein, traduit en français sous le titre Aventures au coeur de la mémoire.

Une anatomie identique, mais une activité différente

Le neuroscientifique et cogniticien Martin Dresler du Centre médical de l’université de Radboud aux Pays-Bas aidé par un postdoc, Boris Konrad (lui-même ancien participant à l’un de ces concours de mémoire), a voulu vérifier si cette « super-mémoire » était réellement acquise, comme l’affirmaient les « champions », ou si elle possédait un aspect inné. A cette fin, il a recruté 23 des meilleurs spécialistes de la mnémotechnique. Son papier (en libre accès) a été publié dans le journal Neuron et ce travail a été chroniqué par le New Scientist, le Guardian et Inverse.

Il a donc fait subir une IRM à ces sujets et a découvert à cette occasion que leur cerveau ne possédait aucune caractéristique différenciant leur structure de celui de nous autres, les gens « moyens ». Il n’existait pas d’aire cérébrale plus importante ou plus large, mais le scan révéla une différence au niveau de l’activité cérébrale. Ce qui signifie, comme le précise très bien le site Inverse, que « l’anatomie du cerveau n’est pas aussi importante que sa connectivité, et celle-ci peut aisément être hacké », ce que justement l’art de la mémoire permettrait de faire.

Ainsi, lors de ses travaux, Dresler a testé les « athlètes mémoriels » pendant qu’ils effectuaient une tâche, mais aussi pendant qu’ils se reposaient et ne pensaient à rien de particulier. Et il a découvert que le cerveau de ces champions avait un comportement différent lors de ces phases de repos, lorsque ce qu’on appelle le « réseau du mode par défaut » (qui correspond grosso modo à l’état de rêverie) était en activité : la connectivité entre les différents circuits de ce réseau était améliorée… Lorsqu’ils effectuaient une tâche, en revanche, la meilleure connectivité ne se développait plus entre les circuits, mais à l’intérieur de ceux-ci. Et la région de l’hippocampe était particulièrement active : pas étonnant, puisque celle-ci est liée à nos facultés visuo-spatiales et que la méthode des loci consiste essentiellement à parcourir un lieu imaginaire.

Ayant constaté cela, Dresler a recruté une cinquantaine de personnes à la mémoire moyenne, dans l’espoir de voir s’il était en mesure de faire évoluer leurs capacités dans ce domaine. Il a divisé ces cinquante volontaires en trois groupes : le premier devait pratiquer la méthode des loci 30 minutes par jour pendant 6 semaines. Le second devait s’entraîner à conserver des informations en mémoire, mais sans disposer d’une méthode particulière. Et un troisième groupe n’avait rien à faire.

Au commencement de l’étude, les participants pouvaient retenir entre 26 et 30 mots sur une liste de 72. Au bout de six semaines, les utilisateurs de l’art de la mémoire étaient capables de s’en rappeler environ 35 de plus. Ceux qui s’étaient entraînés sans méthodes ont pu en ajouter 11 à leur palmarès. Et le troisième groupe n’en a ajouté que 9. Une fois mesurée, l’activité cérébrale des sujets ayant pratiqué la méthode des loci se rapprochait de celle des « champions ».
Quatre mois après l’expérience, les trois groupes ont de nouveau été testés, et Dresler a pu constater que les adeptes de l’Art de la mémoire restaient plus efficaces que les membres de deux autres groupes. Cette expérience prouve donc les dires des champions lorsqu’ils affirment la possibilité d’améliorer sa mémoire sans disposer au départ de talents innés.

Une méthode d’actualité ?

Barbara Oakley  tient elle aussi l’art de la mémoire en grande estime. La base de cette pratique, explique-t-elle, serait que notre mémoire visuo-spatiale serait naturellement très puissante, probablement à cause de notre bagage évolutif : « Nos ancêtres n’ont jamais eu besoin d’une large mémoire pour les noms ou les nombres. Mais ils avaient besoin de se rappeler comment rentrer à la maison après une chasse aux cerfs de trois jours, ou pour retrouver l’emplacement de ces belles myrtilles découvertes sur les pentes rocheuses au sud du camp ». L’astuce consisterait donc à utiliser cette mémoire d’emblée très puissante pour y stocker des souvenirs moins faciles à conserver…

Barbara Oakley s’intéressant particulièrement à l’apprentissage des sciences et des mathématiques, elle conseille de se rendre à cette page de skillstoolbox.com pour y trouver une liste d’images représentant la plupart des chiffres et des termes mathématiques : par exemple le chiffre 2 peut être visualisé comme un cygne, à cause de la forme de l’oiseau ; ou le 6, symbolisé par un insecte comme une fourmi, parce qu’elle possède six pattes… Les possibilités sont infinies.

Mais, peut-on se demander, si on a du mal à se rappeler une information, pourquoi serait-il plus facile de se rappeler de l’image mentale qui est censée la représenter ? C’est là que se trouve la difficulté, mais également l’intérêt de cette méthode des loci. L’image créée doit être conçue pour frapper l’esprit, se montrer particulièrement grotesque ou capable de susciter l’émotion. Ce qui fait de l’art de la mémoire une méthode de créativité aux résultats particulièrement surréalistes. 

Sans prétendre à la moindre compétence neuroscientifique, je ne puis m’empêcher de me demander si la meilleure connectivité au sein du mode du réseau par défaut constaté par Dresler et son équipe ne serait pas liée à cet aspect de créativité. Le « réseau du mode par défaut » semble bien lié au « mode diffus » d’apprentissage sur laquelle insiste Oakley dans son ouvrage. Un mode diffus fortement lié à la créativité et à la résolution de problèmes. La méthode des loci ferait-elle donc d’une pierre deux coups : améliorer la mémoire des faits bruts, tout en entraînant notre esprit créatif ?

Ce succès de l’art de la mémoire pourrait avoir une conséquence sur les multiples applications numériques susceptibles, affirment leurs concepteurs, de faire travailler notre mémoire : « la plupart des programmes d’entrainement cérébral n’utilisent pas la méthode des loci », a rappelé au New Scientist Henry Roediger, psychologue à l’université Washington dans le Missouri. Il est probable que la prochaine génération devra s’y intéresser ! Reste qu’on peut estimer que l’univers des jeux vidéos pourrait permettre de développer un environnement idéal pour construire ces palais de mémoire ! Je n’ai pas encore trouvé d’études spécifiques sur le sujet, mais en tout cas, d’autres y ont déjà pensé, puisque le sujet a été discuté sur le « art of memory forum »…

Mais est-il utile, en cette ère numérique, de posséder une large mémoire de faits ou de termes, alors qu’il nous suffit de chercher n’importe quelle information sur le net ? Google n’aurait-il pas achevé ce que Gutenberg avait commencé avec l’imprimerie ? En fait, il se pourrait que nous ayons plus que jamais besoin de disposer d’une bonne mémoire. Pour manipuler des concepts, nous devons être capables de convoquer les données rapidement dans notre mémoire de travail. On ne peut pas réfléchir à des connaissances en s’interrompant toutes les deux minutes pour les retrouver sur le web. La mémoire reste une faculté fondamentale de l’apprentissage !

Les pouvoirs et limites de la neuroplasticité

Jusqu’où le cerveau peut-il changer ? Avons-nous des limites à notre développement mental ? Ou pouvons-nous indéfiniment nous « augmenter » à l’aide d’exercices cognitifs, de produits chimiques, de stimulation magnétique ou électrique ? Jusqu’à il n’y pas très longtemps, la messe semblait dite ; le cerveau, apprenait-on, ne crée pas de nouveaux neurones. Il existe des périodes critiques dans l’enfance pour apprendre de nouvelles langues ou se livrer à la musique. A partir d’un certain âge, il ne faut plus attendre de changement majeur. Puis tout s’est renversé. Oui, le cerveau crée des neurones, même si ce n’est pas partout (les nouvelles cellules sont concentrées dans certaines zones, et l’importance du rôle de cette neurogenèse est encore contestée), on peut soigner ses défauts cognitifs voire ses traumatismes ou même des lésions cérébrales, augmenter son intelligence sa mémoire, réduire ses angoisses… 

 

 Un cerveau qui apprend toujours 

Mais finalement, ce n’est pas le nombre de neurones qui compte, mais bien la question de savoir jusqu’où nous pouvons améliorer nos facultés mentales. Ainsi, avons-nous des preuves que le cerveau continue à apprendre, quel que soit l’âge ? Dans son livre Guitar Zero, Gary Marcus, raconte comment à 38 ans il s’est mis à apprendre à jouer d’un instrument de musique, bien après l’âge où l’on considère cela efficace. Dans son introduction, il présente une expérience sur les chouettes effraies qui montre bien les limites de l’âge – et le moyen de les contourner. Ces oiseaux se dirigent dans les airs grâce aux sons, nous explique-t-il. Mais contrairement aux chauves-souris par exemple, ils font aussi usage de leur sens de la vue. Ces animaux nocturnes harmonisent donc leur ouïe et leur vision pour se diriger plus aisément dans les ténèbres. Or, un biologiste de Stanford, Eric Knudsen, a élevé des chouettes en déformant leur champ de vison. Les jeunes chouettes étaient capables de « recalibrer » leur vision et leur audition en tenant compte des nouveaux paramètres, mais les plus âgées s’adaptaient beaucoup moins bien. Ensuite, Knudsen a découvert que les animaux âgés n’étaient pas des cas désespérés. Il s’est rendu compte qu’ils pouvaient à leur tour apprendre à gérer leurs nouvelles perceptions si l’apprentissage était découpé en de plus petites tranches. Autrement dit, conclut Marcus, rien n’empêche une personne plus âgée d’acquérir un nouveau comportement ou de s’initier à une nouvelle connaissance tant que les choses se font de manière très progressive. Une théorie qu’il s’est empressé d’appliquer à sa propre pratique de la musique ! Une autre expérience, toute récente, nous éclaire (peut-être) un peu plus sur la neuroplasticité du cerveau âgé. Celle-là a été effectuée sur des rats. On a exposé ces rongeurs à des sons d’une fréquence particulière et on a observé leur cortex auditif. Il s’est avéré que le cerveau des rats âgés était plus sensible à ces nouveaux bruits que celui des plus jeunes. Mais en revanche, l’effet de cet apprentissage disparaissait plus vite. Pour Mike Cisneros-Franco, le chercheur qui a mené l’étude, les conclusions sont assez surprenantes : « Nos travaux ont montré que le cerveau âgé est, contrairement à une notion largement répandue, plus plastique que le cerveau des jeunes adultes… D’un autre côté, cette plasticité accrue est accompagnée par le fait que tout changement obtenu par stimulation ou entraînement est instable : à la fois facile à réaliser et facile à inverser. » Cette mauvaise régulation de l’apprentissage chez les animaux vieillissants serait due à un manque d’une molécule particulière, le GABA. Il faut savoir que le cerveau fonctionne grâce à deux neurotransmetteurs fondamentaux, le glutamate et le GABA. Le glutamate excite les neurones, le GABA les inhibe, stabilisant ainsi les échanges effectués via les synapses. C’est le GABA qui permettrait de conserver plus longtemps les nouvelles connexions obtenues par l’apprentissage. Pour prouver leur théorie, les chercheurs ont augmenté via des produits chimiques le niveau de GABA dans le cerveau des vieux rats, ce qui a permis d’augmenter leur temps de rétention de l’information. 

Une puissance exagérée ?

 Le nouveau concept de neuroplasticité semble effectivement très prometteur, mais peut-être lui accorde-t-on aujourd’hui trop de puissance. C’est ce que pense Maia Szalavitz sur le blog Neo-Life, publié sur la plate-forme Medium. Elle ne remet pas en doute la capacité de changement du cerveau, mais pour cette journaliste scientifique, on sous-estime la difficulté de l’entreprise. Elle cite ainsi un livre du psychiatre Norman Doidge, Guérir grâce à la neuroplasticité, qui raconte plusieurs anecdotes telles que : « une femme qui a guéri sa douleur chronique complètement invalidante grâce à la visualisation ; un homme qui a maîtrisé sa maladie de Parkinson avec des exercices ; et d’autres qui ont surmonté la cécité, des lésions cérébrales graves et d’autres troubles profonds en utilisant une stimulation cérébrale électrique ou du laser non invasif. » Elle ne réfute pas ces affirmations. Oui, tout cela est possible, mais rappelle-t-elle, les gens qui ont réussi ces prouesses étaient dans un état d’urgence et particulièrement motivés. Pour surmonter leurs difficultés, ils ont recouru à un entraînement long, intense et régulier (Maia Szalavitz est très réservée sur l’efficacité des thérapies « faciles », comme le laser). Au contraire, les adeptes trop enthousiastes de la neuroplasticité ont tendance à sous-estimer ces difficultés et penser que tout peut facilement être modifié, amélioré, guéri. Ce que nous avons là n’est autre que la bonne vieille absurdité New Age dans un nouvel emballage : la neuroplasticité devient fondamentalement un reconditionnement de l’idée selon laquelle «l’esprit domine la matière» : vous aussi, par votre pure volonté ou grâce à quelques lumières pointées sur votre tête, vous pouvez passer de terriblement malade à complètement guéri. Chez certains aficionados, continue-t-elle, cela peut impliquer un usage de techniques « thérapeutiques » carrément dangereuses. Comme cet exemple qu’elle tire d’un ouvrage du psychologue Niels Birbaumer, Your Brain Knows More than You Think, dans lequel ce dernier raconte qu’il a guéri un patient atteint de phobie de la voiture en le prenant comme passager et en « conduisant comme un dingue » dans le but de soigner le malheureux ! De plus insiste-t-elle, la neuroplasticité n’est pas toujours une bonne chose. Notre capacité à apprendre de nouveaux comportements, de nouveaux concepts, peut également avoir des effets négatifs : c’est comme ça que les gens tombent en dépression, en apprenant une conception négative de l’existence. Il n’existerait donc pas de recettes miracles pour reconfigurer son cerveau. Si la neuroplasticité nous offre la possibilité de continuer à évoluer, tant en corrigeant nos handicaps et nos biais qu’en continuant à apprendre à un âge avancé, elle ne permet pas l’économie de l’effort et de la répétition constante exigés par la maîtrise d’un exercice. Changer son cerveau n’est pas chose facile, mais on peut obtenir des résultats, comme on va le voir avec les expériences personnelles de la journaliste Caroline Williams. 

 

Voyage au pays de l’amélioration cognitive

Caroline Williams est une journaliste scientifique, qui a notamment travaillé au New Scientist.Elle s’est demandé comment « améliorer son cerveau ». Par chance, elle était bien connectée. Plutôt que tenter de « hacker son esprit » chez elle en se basant sur les exercices et les techniques disponibles sur le marché, elle nous entraîne, dans son livre Override (également publié aux Etats-Unis sous le titre « My Plastic Brain ») dans divers laboratoires prestigieux à Berlin, aux Pays-Bas, aux USA et bien sûr dans son Angleterre natale. L’amélioration cognitive fait voyager ! Dès son introduction, elle nous précise cependant la méthodologie qu’elle a suivie pour effectuer son expérimentation. Selon elle, il n’existe pas de technique « générale » d’amélioration cognitive. Lorsqu’on fait de l’exercice physique, explique-t-elle, pratiquer le jogging permet d’améliorer l’ensemble des performances sportives. Mais si vous faites seulement des abdos, vos bras n’en profiteront pas. Autrement dit, l’effort accompli lors d’un jogging se transfère à l’ensemble du corps. Selon elle, aucun exercice ou aucune technologie ne permet l’équivalent du jogging pour le cerveau. Les efforts fournis ne se transfèrent pas d’une capacité mentale à l’autre. Il n’existe que des « abdos », que des entraînements spécifiques et ciblés. Sur ce point, elle s’oppose à l’opinion de certains chercheurs qui considèrent l’accroissement de la mémoire de travail comme un tel « jogging » (ce qu’est censé accomplir le « dual n-back » par exemple). Caroline Williams ne parle pas du dual n-back dans son livre, mais manifestement elle le connaît, puisqu’il en existe une capture d’écran dans l’ouvrage et qu’elle a correspondu avec Susanne Jaeggi, grande spécialiste de ce programme, avec laquelle elle a justement débattu de la valeur de ce jogging. La journaliste a donc décidé de tester différents exercices mentaux, dans lesquels elle se sent limitée ou handicapée. A l’en croire, elle a beaucoup de lacunes : dépourvue d’attention, anxieuse à l’extrême, dénuée du moindre sens de l’orientation et nulle en maths (je la soupçonne d’exagérer un peu ses défauts !) ; elle a donc testé et cherché à améliorer toutes ces capacités (et d’autres, comme la créativité ou le sens du temps) les unes après les autres… Au menu, exercices cognitifs, mais aussi stimulation magnétique ou électrique transcranienne, et quelques tests IRM pour vérifier le tout. Et bien sûr la méditation « pleine conscience », effectuée là encore sous la direction d’une professionnelle qualifiée. Apparemment, pas mal de choses ont fonctionné… enfin, jusqu’à certaines limites. Les effets indirects de l’amélioration cognitive Une grande caractéristique des résultats obtenus par Caroline Williams me semble être résumée par un seul mot : stratégie. En effet, il me semble que sur bien des points ce qu’elle a été capable de modifier est moins la faculté mentale en elle-même que les moyens par lesquelles elle la met en œuvre : par exemple Williams est une jeune maman qui vit dans l’angoisse de voir son enfant renversé par une voiture sur le chemin de l’école. Après ses exercices sur l’anxiété, elle a pris la décision de prendre avec son fils une route plus longue, mais plus sûre. Curieusement, l’idée ne l’avait pas traversée jusque là : « Je ne sais pas pourquoi je n’y avais pas pensé auparavant – peut-être que le fait de remplacer la panique par une concentration sereine a contribué à laisser de la place dans mon cerveau non seulement pour me soucier de la route, mais aussi pour trouver une solution. » Ses expériences avec le fameux Feelspace montrent aussi comment cet outil a pu changer sa stratégie d’orientation. Feelspace est une ceinture dotée d’un système magnétique envoyant au corps une vibration chaque fois que le sujet fait face au Nord. On dit qu’après avoir utilisé la ceinture un certain temps, le porteur devient capable de se repérer vers les points cardinaux une fois la ceinture enlevée. Évidemment, dit comme ça, ça paraît assez magique. Caroline Williams nous explique en fait comment ça marche. C’est plus limité, mais également plus crédible. Comme beaucoup de gens, Caroline Williams à une vision « égocentrée » de l’espace autour d’elle. Autrement dit, elle est capable de se diriger à l’aide de différents points de repère (par exemple l’église, la boutique de fringues, la maison au toit vert avant de tourner à gauche). Elle a du mal à adopter une vision allocentrée, autrement dit de créer une « carte mentale » du lieu qu’elle traverse, indépendamment de son propre parcours. Conséquence de ce handicap, la difficulté de trouver des raccourcis ou de changer de chemin sans se perdre. Alors qu’elle a adopté le « Feelspace » pendant quelques semaines pour parcourir les environs de son voisinage elle est devenue capable d’associer le Nord et les autres points cardinaux aux différents points de repère qu’elle connaissait. Ce qui lui a permis petit à petit de bâtir une « carte mentale » de son environnement et ainsi pouvoir mieux s’orienter. Mais de saisie intuitive du Nord, point. Et évidemment, cette connaissance ne se transfère pas. Il suffit de se retrouver dans un nouvel endroit pour que tout soit à recommencer. En fait, on a l’impression à la lire que beaucoup de ces techniques fonctionnent effectivement, mais pas toujours de la manière prévue et beaucoup moins directement qu’on pourrait le croire. Ainsi, après une séance de stimulation magnétique transcranienne accompagnée d’exercices destinés à accroitre l’attention, Caroline Williams a pu expérimenter la zone, ce fameux état mental on l’on peut exécuter ses tâches facilement et sans distraction. Mais, lui ont précisé les chercheurs avec qui elle a travaillé, il ne faut pas s’attendre à ce que cet état dure indéfiniment. « C’est apparemment l’inconvénient de l’entraînement cérébral chez les adultes. Tout comme avec l’exercice physique, vous devez rester concentré ou vous allez devenir aussi flasque qu’avant. » Cela ressemble assez aux résultats obtenus avec les souris mentionnés dans la première partie de cet article : les adultes peuvent changer leurs facultés mentales, mais c’est la pérennité qui pose problème. Pour conserver un peu de cette attention accrue, il lui a donc fallu adopter certaines pratiques. Au premier rang, la fameuse méditation « mindfullness »… Au final, qu’a-t-elle retiré de son expérience sur l’attention ? « Au moins, je sais maintenant à quoi ressemble la «zone» et je me rends plus aisément compte quand je m’y retrouve, et surtout je sais quand j’en suis si éloignée qu’il serait préférable que je m’absente de mon bureau pendant une demi-heure ou plus. Et aller faire une balade. Mais surtout, cependant, je voulais savoir si je pouvais utiliser les neurosciences pour améliorer ma concentration, et la réponse est un oui retentissant – bien que d’une manière légèrement différente de celle que j’espérais ». Autre exemple, elle s’est soumise à une stimulation transcranienne dans le laboratoire de Roi Cohen Kadosh, pour augmenter ses capacités mathématiques. Mais se demande-t-elle, est-ce vraiment la faculté de manipuler les nombres qui se retrouve améliorée ou est-ce que le « zap » (pour employer le terme familier désignant la stimulation transcranienne) s’est contenté de lui ôter une part de l’angoisse et de la répulsion qu’elle éprouve à pratiquer les mathématiques ? « Si vous pouvez vous débarrasser de cet obstacle », explique-t-elle, « cela libérera une certaine capacité mentale que vous pourrez ensuite utiliser pour effectuer des additions. Contrairement à la hype sur l’entraînement et la stimulation du cerveau, il n’est pas toujours question d’augmenter une faculté, mais plutôt de libérer celle que vous possédez déjà ou de supprimer un bloc qui n’a pas de raison d’être actif dans ce contexte. » Le livre de Caroline Williams n’est pas un ouvrage de développement personnel, mais plutôt le récit d’une expérience personnelle. Elle donne quand même certains conseils à la fin de ses chapitres. Et pour les maths elle retrouve le point de vue de Maia Szalavitz et de Gary Marcus : on ne s’améliore qu’en pratiquant beaucoup et souvent. Décevant ? C’est la vie ! La méditation et l’exercice physique, indispensables ? Et si elle ne devait garder qu’une technique parmi toutes celles qu’elle a expérimentées ? Pour elle pas de doute, il s’agit de la méditation. Pourtant, elle n’était pas dénuée d’à priori sur cette technique, et notamment sur ses adeptes : »lorsque les gens qui pratiquent beaucoup la méditation vous expliquent à quel point ça fait du bien, ils le font toujours avec ce… regard. C’est le genre de regard que vous trouvez souvent sur les visages de religieux pieux qui espèrent vraiment que vous aussi, vous verrez la lumière. Il y a un sous-entendu légèrement suffisant qui implique qu’ils se sentent vraiment désolés que vous ne l’ayez pas encore trouvée, et pour une raison quelconque, cela me met incroyablement en colère ». Sa première séance, pourtant, n’a pas donné de résultats extraordinaires. Comme elle le raconte dans son « journal de méditation » qui ponctue les différents chapitres de son livre, ça ne s’est pas très bien passé : « Je rentre chez moi avec un léger mal de tête et une sensation de léthargie. Et je suis légèrement de mauvaise humeur pour le reste de la journée. Je ne fais pratiquement aucun travail – ce qui est agaçant, car une partie de l’objectif est de m’aider à me concentrer. J’ai lu les recherches, je sais que c’est une pratique censée être très bonne pour mon cerveau. Seulement, je ne suis pas sûre de l’apprécier. » Et pourtant, à la fin de son bouquin, elle revient largement sur cette mauvaise première impression : « Je suis consciente que cela semble être en contradiction avec ce que j’ai déjà dit à propos de l’existence d’un exercice cérébral capable de stimuler l’ensemble du cerveau. Et je continue à le penser – gardez votre argent dans votre poche et laissez les applications d’entraînement cérébral de côté pour le moment. D’un autre côté, si, comme moi, vous avez du mal à garder votre esprit concentré sur votre travail ou même à cerner ce qui vous stresse dans le monde, alors il me semble qu’il n’existe qu’un seul exercice pour renforcer le contrôle du cortex préfrontal – et c’est la méditation. » Une autre forme d’exercice a sa faveur, mais ce n’est pas un exercice mental. « Quand j’ai commencé tout cela, je recherchais l’équivalent cérébral d’un jogging autour du pâté de maisons et de 20 pompes. La bonne nouvelle est qu’il en existe un. La mauvaise nouvelle est qu’il s’agit d’un jogging autour du pâté de maisons et de 20 pompes. » En effet, l’exercice physique semble bien rester la seule option confirmée pour développer nos capacités cérébrales. Mais Caroline Williams en donne une explication : en effet, l’exercice favorise la création de diverses molécules impliquées dans la croissance, et notamment le BDNF, ou Facteur neurotrophique dérivé du cerveau, une protéine qui maintient la santé des neurones existants et favorise la création de nouveaux neurones. Reste à savoir quelle est la part de placebo dans tout cela ! Si apparemment l’efficacité de ces techniques semble réelle (mais rappelons que Caroline Williams a travaillé avec des laboratoires, en subissant des examens constants pour évaluer ses progrès), on peut s’interroger sur le rôle de la croyance dans cette efficacité. C’est ce que laisse penser une récente méta-analyse (c’est-à-dire une étude évaluant et synthétisant plusieurs travaux antérieurs) relatée par Education Week, qui semble montrer qu’introduire auprès des étudiants le concept de « neuroplasticité » suffit à convaincre ces derniers que leur esprit peut se modifier et facilite ainsi leur motivation pour l’étude des sciences, y compris les terrifiantes mathématiques. La neuroplasticité, il faut d’abord y croire !