Comment le cerveau transforme-t-il l’information inconsciente en pensée consciente?

Les neurosciences nous disent que la majeure partie du travail effectué par notre cerveau se produit à un niveau inconscient, mais quand cela "a-ha!" moment se passe? Et que se passe-t-il pendant cela? Nouvelle recherche enquête.
Une nouvelle étude examine quand le "a-ha!" le moment se passe dans le cerveau et sa ressemblance avec d'autres processus cérébraux.

Beaucoup d'entre nous ont remarqué que nous semblions avoir nos meilleures idées lorsque nous sommes sous la douche ou que nous pouvons trouver la réponse à une question difficile lorsque nous y pensons le moins possible.

Un grand nombre d’études neuroscientifiques ont montré que le cerveau fait beaucoup de travail pendant son temps libre, ce que l’on appelle l’état de repos - dans lequel le cerveau ne semble penser à rien - et que c’est le moment où il travaille le plus dur pour trouver des solutions à des problèmes complexes.

Avec le temps et les progrès des neurosciences, il est devenu de plus en plus clair pour les chercheurs que Freud était droit et l'esprit, ainsi que le cerveau, travaillent inconsciemment. En fait, il serait prudent de dire que ce que nous connaissons consciemment n'est que la pointe d'un iceberg beaucoup plus vaste, profondément submergé dans des eaux inconscientes.

Mais le moment exact où l'information nous est connue - ou lorsque la «pointe de l'iceberg» perce l'eau et que l'inconscient devient conscient - a été quelque peu mystérieux du point de vue neuroscientifique.

En d'autres termes, nous ne savons pas encore quand cela intellectuellement satisfaisant "a-ha!" le moment se passe, ou ce que la biologie est derrière elle. C'est pourquoi une équipe de chercheurs de l'Université Columbia à New York, dans l'État de New York, a entrepris d'étudier plus en détail ce moment.

Les scientifiques étaient dirigés par Michael Shadlen, Ph.D., de l’Institut de comportement du cerveau Mindimer B. Zuckerman de l’Université Columbia, et les résultats ont été publiés dans la revue. Biologie actuelle

L'hypothèse

Le Dr Shadlen et ses collègues sont partis d'une hypothèse intéressante, issue d'une recherche antérieure sur les processus neurobiologiques impliqués dans la prise de décision.

Comme l'expliquent les auteurs, des recherches menées sur des singes et des humains montrent que beaucoup de nos décisions sont prises à un moment où le cerveau "sent" comme s'il avait rassemblé suffisamment d'informations ou lorsqu'un niveau critique d'information avait été accumulé.

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Ce processus de prise de décision, une fois que le cerveau a accumulé suffisamment de preuves, porte le nom d’accumulation de preuves limitées. Atteindre ce seuil est important car, bien que le cerveau n'utilise pas tout des informations disponibles, il utilise autant que nécessaire pour prendre une décision rapide mais précise.

Les chercheurs se sont demandé si ce seuil était également responsable de notre "eureka!" des moments.

Dans les mots du Dr. Shadlen, "le moment où le cerveau croit qu'il a accumulé suffisamment de preuves est-il lié à la conscience de la personne d'avoir décidé - cet important 'a-ha!' moment?"

En examinant le 'a-ha!' moment

Pour répondre à cette question, les scientifiques ont demandé à cinq personnes d'effectuer une tâche de "discrimination de direction". Dans ce document, les participants ont regardé des points sur un écran d'ordinateur. Les points se déplaçaient de manière aléatoire, comme le feraient les grains de sable lorsqu'ils étaient soufflés par le vent. Les participants ont été invités à dire dans quelle direction les points avaient bougé.

Le moment où ils ont "décidé" quelle direction les points semblaient prendre était considérée comme l'équivalent de "a-ha!" moment.

Au centre de l'écran, il y avait un point fixe et une horloge. L’affichage comportait également deux «cibles de choix», à savoir la gauche ou la droite, et c’était la direction dans laquelle les participants devaient décider que les points avaient bougé.

Peu de temps après que les points aient cessé de bouger, les participants ont utilisé un stylet électronique à main pour déplacer le curseur dans la direction dans laquelle ils pensaient que les points avaient bougé.

Pour déterminer le moment où la décision a été prise, les chercheurs ont utilisé la technique appelée «chronométrie mentale», c'est-à-dire qu'après avoir pris leur décision, les participants ont été invités à reculer l'horloge au point de se sentir consciemment.

"Le moment indiqué par les participants - cette chronométrie mentale - était entièrement subjectif; il se basait uniquement sur leur propre estimation du temps qu'il leur fallait pour prendre cette décision", explique le Dr Shadlen. "Et parce que c'était purement subjectif, il devrait en principe être invérifiable."

Moment 'A-ha' semblable à prendre une décision

Cependant, en appliquant un modèle mathématique, les scientifiques ont pu adapter ces temps de décision subjectifs au processus d'accumulation des preuves limitées.

Les temps de décision subjectifs correspondent si bien à ce que les scientifiques ont déterminé comme seuil d’accumulation des preuves qu’ils ont pu prédire les choix de quatre des cinq participants.

"Si le temps rapporté par les participants était valide, nous avons estimé qu'il serait possible de prévoir l'exactitude de la décision", explique le Dr Shadlen.

"Nous avons incorporé une sorte de truc mathématique, basé sur des études antérieures, qui ont montré que la rapidité et la précision des décisions étaient liées par la même fonction cérébrale." Cette "astuce mathématique" était le modèle d'accumulation de preuves.

"Essentiellement, le fait de devenir conscient de la décision est conforme au même processus que celui que le cerveau suit pour prendre une décision, même simple - par exemple: tourner à gauche ou à droite."

Michael Shadlen, Ph.D.

En d'autres termes, l'étude montre que la conscience de "a-ha!" le moment se produit précisément lorsque le cerveau a atteint ce seuil d’accumulation des preuves.

Les résultats fournissent des informations uniques sur la biologie de la conscience, affirment les chercheurs, et nous rapprochent de la compréhension des bases biologiques des décisions, de l’éthique et, plus généralement, de l’esprit humain.