Plus d’un quart de toutes les victimes d’AVC développent un trouble bizarre – ; ils perdent conscience de la moitié de tout ce que leurs yeux perçoivent.
Après un accident vasculaire cérébral dans la moitié droite du cerveau, par exemple, une personne peut ne manger que ce qui se trouve du côté droit de l’assiette parce qu’elle ignore l’autre moitié. La personne peut ne voir que la moitié droite d’une photo et ignorer une personne sur son côté gauche.
Étonnamment, cependant, ces victimes d’AVC peuvent réagir émotionnellement à l’ensemble de la photo ou de la scène. Leur cerveau semble tout assimiler, mais ces personnes ne sont consciemment conscientes que de la moitié du monde.
Cette affliction déroutante, appelée négligence unilatérale, met en évidence une question de longue date en science du cerveau : quelle est la différence entre percevoir quelque chose et être conscient ou conscient de le percevoir ? Vous ne remarquez peut-être pas consciemment que vous êtes passé devant un magasin de chaussures en faisant défiler votre flux Instagram, mais vous avez commencé à rechercher en ligne des ventes de chaussures. Votre cerveau enregistre des choses dont vous ne prenez pas consciemment note.
Des neuroscientifiques de l’Université hébraïque de Jérusalem et de l’Université de Californie à Berkeley rapportent maintenant qu’ils ont peut-être trouvé la région du cerveau où ces images visuelles soutenues sont conservées pendant les quelques secondes où nous les percevons. Ils ont publié leurs découvertes ce mois-ci dans la revue Rapports de cellule.
La conscience, et en particulier l’expérience visuelle, est la chose la plus fondamentale que chacun ressent à partir du moment où il ouvre les yeux en se réveillant le matin jusqu’au moment où il s’endort. Notre étude porte sur votre expérience quotidienne. »
Gal Vishne, auteur principal de l’article, étudiant diplômé de l’Université hébraïque
Bien que les résultats n’expliquent pas encore comment nous pouvons ignorer ce que nous percevons, des études comme celles-ci pourraient avoir des applications pratiques à l’avenir, permettant peut-être aux médecins de dire à partir de l’activité cérébrale d’un patient dans le coma si la personne est toujours consciente du monde extérieur et potentiellement en mesure de s’améliorer. Comprendre la conscience peut également aider les médecins à développer des traitements pour les troubles de la conscience.
« L’inspiration pour toute ma carrière scientifique vient des patients victimes d’un AVC qui souffrent de négligence unilatérale, où ils ignorent tout simplement la moitié du monde », a déclaré l’auteur principal Leon Deouell, professeur de psychologie à l’Université hébraïque et membre du Centre Edmond et Lily Safra. pour la recherche sur le cerveau. « Cela a en fait déclenché tout mon intérêt pour la question de la conscience consciente. Comment se fait-il que vous puissiez avoir l’information, mais toujours ne pas la reconnaître comme quelque chose que vous vivez subjectivement, ne pas agir en conséquence, ne pas déplacer vos yeux dessus, pas saisir ? Que faut-il pour que quelque chose soit non seulement ressenti par le cerveau, mais pour que vous ayez une expérience subjective ? Comprendre cela nous aiderait éventuellement à comprendre ce qui manque dans le système cognitif et dans le cerveau des patients qui ont ce une sorte de syndrome. »
« Nous ajoutons une pièce au puzzle de la conscience – ; comment les choses restent dans votre esprit pour que vous puissiez agir », a ajouté Robert Knight, également auteur principal et professeur de psychologie à l’UC Berkeley et membre du Helen Wills Neuroscience Institute. .
Le cerveau a une réponse transitoire et une réponse soutenue
Deouell a noté que pendant environ six décennies, les études électriques du cerveau humain se sont presque uniquement concentrées sur la poussée initiale d’activité après la perception de quelque chose. Mais ce pic s’éteint après environ 300 ou 400 millisecondes, alors que nous regardons souvent et sommes consciemment conscients des choses pendant quelques secondes ou plus.
« Cela laisse beaucoup de temps qui n’est pas expliqué en termes neuronaux », a-t-il déclaré.
À la recherche d’une activité plus durable, les neuroscientifiques ont obtenu le consentement d’effectuer des tests sur 10 personnes dont le crâne était ouvert afin que des électrodes puissent être placées sur la surface du cerveau pour suivre l’activité neuronale associée aux crises d’épilepsie. Les chercheurs ont enregistré l’activité cérébrale des électrodes en montrant différentes images aux patients sur un écran d’ordinateur pendant différentes durées, jusqu’à 1,5 seconde. Les patients devaient appuyer sur un bouton lorsqu’ils voyaient un vêtement occasionnel pour s’assurer qu’ils étaient vraiment attentifs.
La plupart des méthodes utilisées pour enregistrer l’activité neuronale chez l’homme, telles que l’IRM fonctionnelle (IRMf) ou l’électroencéphalographie (EEG), permettent uniquement aux chercheurs de faire des inférences détaillées sur le lieu ou le moment de l’activité cérébrale, mais pas les deux. En utilisant des électrodes implantées à l’intérieur du crâne, les chercheurs de l’Université hébraïque/UC Berkeley ont pu combler cette lacune.
Après avoir analysé les données à l’aide de l’apprentissage automatique, l’équipe a découvert que, contrairement aux études antérieures qui ne voyaient qu’une brève poussée d’activité dans le cerveau lorsque quelque chose de nouveau était perçu, les zones visuelles du cerveau retenaient en fait des informations sur le percept à un niveau bas. d’activité beaucoup plus longtemps. Le schéma soutenu de l’activité neuronale était similaire au schéma de l’activité initiale et changeait lorsqu’une personne visualisait une image différente.
« Cette représentation stable suggère une base neuronale pour une perception stable dans le temps, malgré l’évolution du niveau d’activité », a déclaré Deouell.
Contrairement à certaines études antérieures, ils ont constaté que les cortex préfrontal et pariétal à l’avant du cerveau ne deviennent actifs que lorsque quelque chose de nouveau est perçu, les informations disparaissant entièrement en une demi-seconde (500 millisecondes), même pour un stimulus beaucoup plus long.
La zone occipitotemporale du cortex visuel à l’arrière du cerveau devient également très active brièvement – ; pendant environ 300 millisecondes – ; puis chute à un niveau soutenu mais faible, environ 10 à 20 % du pic initial. Mais le schéma d’activité ne disparaît pas ; il dure en fait inchangé à peu près aussi longtemps qu’une personne regarde une image.
« Le cortex frontal est impliqué dans la détection de quelque chose de nouveau », a expliqué Deouell. « Mais vous voyez également une représentation continue dans les régions sensorielles de niveau supérieur. »
La séquence d’événements dans le cerveau pourrait être interprétée de diverses manières. Knight et Vishne penchent vers l’idée que la prise de conscience survient lorsque le cortex préfrontal accède à l’activité soutenue du cortex visuel. Deouell soupçonne que la conscience découle de connexions entre de nombreuses zones du cerveau, le cortex préfrontal n’étant que l’une d’entre elles.
Les conclusions de l’équipe ont été confirmées par un groupe qui se fait appeler le Consortium Cogitate. Bien que les résultats du consortium soient toujours en attente d’examen par les pairs, ils ont été décrits lors d’un événement en juin à New York qui a été présenté comme un face-à-face entre deux théories « principales » de la conscience. Les deux Cellule Rapports les résultats et les résultats non publiés pourraient correspondre à l’une ou l’autre des théories de la conscience.
« Cette collaboration contradictoire implique deux théories sur quelque chose comme 22 théories actuelles de la conscience », a averti Deouell. « De nombreuses théories signifient généralement que nous ne comprenons pas. »
Néanmoins, les deux études et d’autres études en cours qui font partie de la collaboration contradictoire initiée par la Fondation Templeton pourraient conduire à une véritable théorie testable de la conscience.
« En ce qui concerne les prédictions des deux théories que nous avons pu tester, les deux sont correctes. Mais en regardant l’image plus large, aucune des théories dans leur forme actuelle ne fonctionne, même si nous constatons que chacune a un grain de vérité, à la base. moment », a déclaré Vishne. « Avec tant d’inconnues sur la base neurale de la conscience, nous pensons que davantage de données doivent être collectées avant qu’un nouveau phénix puisse renaître des cendres des théories précédentes. »
Les futures études prévues par Deouell et Knight exploreront l’activité électrique associée à la conscience dans d’autres régions du cerveau, telles que les zones qui traitent de la mémoire et des émotions.
Edden Gerber est également co-auteur de l’article. L’étude a été soutenue par la US-Israel Binational Science Foundation (2013070) et l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux des National Institutes of Health (R01 NS021135).
