C’est l’histoire d’un rat qui fait ses courses au supermarché. Imaginez-le. Il circule dans les rayonnages à la recherche d’un soda. Il connaît bien les allées du magasin, et rejoint directement le bon rayon. S’il doit faire un détour, il retrouvera son chemin sans difficulté. Il sait où il est et où il va.
Imaginons maintenant que ce rat ne soit pas vraiment dans un supermarché, mais devant un écran qui reproduit les conditions voisines : celles d’un labyrinthe. Des capteurs sont branchés sur une partie de son cerveau, l’hippocampe, là où sont situés les neurones lui permettant de s’orienter dans l’espace. Le rat commande donc « par la pensée » ses déplacements sur l’écran. Notre ami le rat est en quête d’une boisson, sa récompense. Au bout de quelques minutes, il trouve ce qu’il cherche : il a réussi le test !
Cette expérience a été réalisée par le neuroscientifique Chongxi Lai et son équipe du Beth Israel Deaconess Medical Center 1. Grâce à un dispositif ingénieux, ils ont montré que le rat peut commander mentalement ses déplacements dans un labyrinthe et retrouver l’endroit où se trouve sa récompense. La preuve serait donc établie que le rat s’avère capable de « voyager en pensée ».
Quelle leçon tirer de cette expérience ? Elle semble d’abord prouver que j’ai tort quand j’affirme que les animaux n’ont pas d’imagination et que leur capacité de se projeter mentalement dans l’espace et dans le temps est très limitée. (voir : « Les animaux sont intelligents mais manquent d’imagination », Sciences Humaines, en ligne). Mais l’expérience du docteur Laï montre-t-elle vraiment que ses rats « voyagent en pensée » et font donc preuve « d’imagination » 2 ?
À vrai dire, l’expérience ne me convainc pas vraiment. Le dispositif expérimental se révèle certes très astucieux. Il revient à créer une réalité virtuelle pilotée par les neurones de l’hippocampe, ce qui représente une vraie performance technique : le rat mène ses déplacements sur écran sans bouger ses pattes. Mais ces déplacements s’effectuent tout de même en direct, in situ, sous ses yeux, comme nous le ferions devant un jeu de réalité virtuelle commandé par capteurs cérébraux plutôt que par des manettes manuelles. Est-ce vraiment un « voyage mental » ?
Lorsque nous nous déplaçons dans un supermarché à la recherche d’un produit, nous faisons appel à notre expérience et connaissance des lieux pour diriger nos déplacements, comme le fait le rat (il a été démontré depuis longtemps qu’il possède une carte cognitive de son environnement), mais dans le cas du consommateur dans la grande surface ou du rat dans le labyrinthe virtuel, ce déplacement s’effectue in situ, ici et maintenant 3. Le client humain, avant d’arriver au rayon, a réalisé un acte d’imagination d’une autre ampleur : à la maison, avant de se rendre au magasin, il a planifié ses courses (c’est un voyage temporel), il peut se représenter mentalement le rayon dans lequel il va trouver telle ou telle marchandise (c’est une représentation à distance).
L’expérience de Chongxi Lai montre que les rats mémorisent les lieux et se rendent à tel ou tel endroit avec des intentions en tête, c’est incontestable. L’humain projette ses achats bien avant et en dehors du magasin, alors qu’il se trouve encore chez lui, en train d’imaginer le repas des jours à venir. Voilà ce que j’appelle un « voyage en pensée », qui me semble être une performance cognitive proprement humaine, hors de portée du premier rat venu.
Avec tout le respect que j’ai pour les rongeurs.
Le voyage mental du rat
Le rat est d’abord disposé sur une sphère mobile sur laquelle il se meut dans toutes les directions, comme sur un tapis roulant. Cette sphère est connectée à un écran placé devant lui, de sorte que le rat à l’impression de se déplacer dans le labyrinthe numérique qui lui fait face. Arrivé à un endroit donné, il trouve une récompense (une boisson). Durant l’expérience, on enregistre l’activité des neurones spécifiques situés dans l’hippocampe (les « place cells », « cellules de lieu ») qui permettent à l’animal de se repérer dans l’espace.
Vient ensuite la deuxième phase de l’expérience. Les chercheurs débranchent la sphère mobile où circulait le rongeur. À la place, l’écran est directement connecté au cerveau de l’animal, précisément aux cellules spécialisées de son hippocampe. Ainsi, le labyrinthe virtuel obéit aux commandes de ses pensées plutôt qu’aux mouvements de ses pattes. Le rat parvient tout de même à guider son trajet dans le labyrinthe. Il sait où il va et atteint sa destination, où se trouve la boisson.
Voir la reconstitution de l’expérience en vidéo ici : « Volitional activation of remote place representations with a hippocampal brain-machine interface»
Notes
- Chongxi Lai et al., « Volitional activation of remote place representations with a hippocampal brain-machine interface », Science, 2 novembre 2023.[↩]
- Comme l’affirme un peu vite un article de science News qui rend compte de la recherche.[↩]
- Même si le dispositif expérimental reconstruit virtuellement les lieux, et remplace les commandes des membres par des commandes cérébrales.[↩]
Effectivement, il semble bien qu’il y ait un biais. Cette expérience a peu à voir avec le voyage en pensée du shifting qui s’apparente plutôt au rêve éveillé .
En tout cas, merci de m’avoir signalé cette étude qui m’a conduit à aller y voir de plus près.