Daniel Tammet

EMBRASSER LE CIEL IMMENSE

Le cerveau des génies

Traduit de l’anglais (Grande-Bretagne)

par Daniel Tammet et Jérôme Tabet

les arènes

Embrasser le ciel immense

se prolonge sur le site

www.arenes.fr

Titre original : Embracing the Wide Sky

A Tour Across the Horizons of the Mind

Édition originale publiée par Hodder & Stoughton en Grande-Bretagne, 2009.

© Daniel Tammet, 2009

© Éditions des Arènes, 2009, pour la traduction française

ISBN : 978-2-35204-252-5

Éditions des Arènes

27, rue Jacob, 75006 Paris

Tél. : 01 42 17 47 80

arenes@arenes.fr

Je dédie ce livre à la beauté qui sommeille en chaque esprit.

Introduction

– Comment avez-vous fait cela ?

– Pardon ?

– Comment avez-vous fait cela ?

Le scientifique me regardait, médusé. Nous avions quitté son laboratoire, et la question qu’il me posait à présent n’avait aucun rapport avec mes capacités à mémoriser, à apprendre les langues ou à exécuter de savants calculs. Nous étions simplement sur la pelouse du centre de recherches où je venais de passer une série de tests cognitifs. À côté de moi, ma mère, qui m’avait accompagné depuis Londres.

Nous étions réunis pour la photo, en train de regarder l’objectif, quand, au bout d’une ou deux secondes, j’avais cessé de prendre la pose et décidé de m’en aller. Le scientifique ne comprenait pas comment j’avais pu percevoir que la photo avait déjà été prise, lui qui, juste à côté de moi, n’avait entendu aucun clic, ni vu aucun flash. Mon cerveau était-il vraiment si extraordinaire ?

Eh bien, oui ! Mais pas pour les raisons que le scientifique imaginait. Si l’appareil n’avait produit aucun bruit en prenant la photo, une toute petite lumière rouge de la taille d’une tête d’épingle avait cependant été émise. Mon cerveau d’autiste (ayant la capacité de percevoir des détails minuscules souvent invisibles pour les autres) l’avait discernée sans effort. Après cette explication, le scientifique demanda qu’on reprenne une photo et se concentra sur ce détail afin de vérifier mes dires : il constata que j’avais raison.

Je déclare, ici, officiellement que je n’ai aucune relation télépathique avec les appareils photo ni aucun pouvoir extrasensoriel ! Mais mon cerveau n’en est pas moins digne d’intérêt. Ce que j’ai été capable de faire ce jour-là n’est que la forme extrême de ce que la majorité des gens peuvent faire tous les jours, sans même y penser : voir. Nous sommes tous tributaires de nos yeux pour obtenir des informations sur le monde qui nous entoure, et c’est pour cette raison qu’une partie importante de notre cerveau est consacrée au processus de la vision.

Le scientifique qui m’avait doté d’une capacité mystérieuse avait tiré la conclusion fausse, mais communément admise, que les individus qui ont un cerveau différent l’utilisent de manière fondamentalement différente. Comme je suis l’un des rares autistes savants médiatisés à travers le monde, j’ai reçu toutes sortes de demandes loufoques, depuis la prédiction des numéros du prochain Loto jusqu’aux conseils pour la construction d’une machine à mouvement perpétuel ! Pas étonnant que le fait d’être autiste et atteint du syndrome d’Asperger demeure si incompréhensible pour la plupart des gens, experts inclus.

Il n’y a d’ailleurs pas seulement les autistes savants que l’on dote de pouvoirs surnaturels et que l’on classe en marge : des personnalités d’exception venant d’horizons divers comme Mozart, Einstein, Garry Kasparov ou Bill Gates ne doivent-ils pas leur réussite à un cerveau radicalement différent ? Je trouve ce point de vue erroné et dangereux. Vouloir séparer les aptitudes hors du commun des esprits surdoués de ce qui fait leur humanité est une injustice envers eux, comme envers tous les humains.

Tous les cerveaux sont stupéfiants. C’est ce qu’ont découvert les neuroscientifiques en étudiant les surdoués, mais aussi des personnes plus ordinaires : des femmes au foyer, des chauffeurs de taxi et bien d’autres encore. Le résultat : une compréhension des habiletés et du potentiel humain beaucoup plus riche et plus sophistiquée que jamais auparavant. La réussite n’est pas seulement l’apanage de quelques chanceux nés sous une bonne étoile. Elle est à la portée de tous ceux qui ont la passion et le dévouement nécessaires à la maîtrise d’un domaine ou d’un sujet. Et je crois qu’une telle compréhension de l’esprit humain enrichit, sans lui nuire, l’admiration que l’on porte aux exploits intellectuels des grands esprits. Le génie, sous toutes ses formes, ne se loge pas dans une simple cavité biscornue du cerveau. Il vient des qualités essentiellement humaines, dynamiques et chaotiques que sont la persévérance, l’imagination, l’intuition et même l’amour.

Ce livre traite de l’esprit, de sa nature et de ses capacités. Il mêle les recherches neuroscientifiques les plus récentes, mes réflexions personnelles ainsi que les descriptions détaillées de mes capacités et expériences. Mon objectif est de montrer que les esprits qui fonctionnent autrement, comme le mien, celui de Bill Gates ou de Kasparov, ne sont pas si étranges ; et que n’importe qui peut apprendre d’eux. Tout au long de mon écriture, j’espère clarifier les nombreuses idées fausses concernant les capacités des autistes savants et proposer une nouvelle conception de l’intelligence.

Le chapitre 1 explore la complexité fascinante du cerveau humain et examine les dernières découvertes dans le domaine des neurosciences. Je m’attaquerai ici aux opinions préconçues les plus fréquentes, comme l’idée que le cerveau n’évolue plus après la naissance ou que l’ordinateur est une bonne comparaison pour comprendre le fonctionnement de notre esprit. Je ferai le point sur plusieurs affirmations relatives aux savants autistes et démontrerai que leur cerveau n’est pas si différent de celui de Monsieur Tout-le-monde.

Le chapitre 2 est une étude sur l’intelligence qui remet en question la pertinence du test de QI dans l’évaluation de celle-ci et analyse des voies alternatives. J’examinerai la nature du génie, s’il résulte d’une disposition innée, d’une gymnastique cérébrale quotidienne ou des deux.

Les chapitres 3, 4 et 5 contiennent respectivement des descriptions détaillées de mes propres capacités à mémoriser, à apprendre des langues et à calculer (domaines dans lesquels je me distingue grâce à mon autisme). Ces chapitres présentent la plus complète des interprétations personnelles jamais écrites concernant ce dont sont capables les autistes savants. Plutôt que d’encourager les lecteurs à se pâmer devant les capacités savantes, j’expliquerai en quoi elles sont utiles à chacun pour mieux comprendre et utiliser son cerveau.

À partir de mes expériences personnelles (mais aussi de celles des autres savants et individus autistes), le chapitre 6 explore le thème de la créativité et l’idée que certaines maladies neurologiques prédisposent à une perception et à une façon de penser plus créatives. Je mettrai en avant des formes rares d’imagination comme la création spontanée d’un langage chez de jeunes jumeaux. Je chercherai aussi à réfuter le mythe de l’inaptitude créatrice des autistes. Pour illustrer mon propos, j’exposerai des exemples de mes travaux artistiques personnels.

Dans le chapitre 7, j’examine les résultats de recherches récentes sur la complexité et les limites de nos perceptions visuelles. J’explore aussi comment des différences biologiques peuvent altérer notre façon de voir le monde. Enfin, des passages qui abordent les illusions d’optique et la psychologie de l’art montreront combien notre vision est malléable et subjective.

Dans le chapitre 8, j’étudie la nature de l’information et sa relation avec le cerveau, dans une ère où les actualités télévisées sont en continu, la publicité, omniprésente et la culture, formatée sur Wikipédia. J’explore le rôle des mots sur notre perception et notre compréhension du monde, la diffusion de l’information par les commérages et les rumeurs. Je proposerai des idées pour apprendre à naviguer sur cette mer épaisse, débordante d’actualité et de sollicitations. Et pour réduire les risques de naufrages par submersion.

Dans le chapitre 9, j’explique et démontre les avantages de la pensée mathématique. Je donne des exemples qui montrent comment l’intuition peut conduire la majorité des gens à des conclusions erronées et comment un manque de compréhension du système des probabilités nous voue à l’échec. Je propose un éclairage mathématique de différentes organisations complexes, tels le système électoral américain et le tirage des numéros du Loto. Je montre aussi en quoi certains arguments statistiques, utilisés pour défendre des idées tapageuses, sont tout simplement faux. Une dernière partie vous permettra d’exercer, par la logique, votre esprit critique.

Dans le dixième et dernier chapitre, j’évoque l’avenir de l’esprit humain, les incroyables percées médicales et technologiques qui transforment notre façon de soigner le cerveau et les nouveaux moyens d’exploration cérébrale qui nous permettent de suivre le fil de nos pensées. Faut-il croire les futurologues qui prétendent qu’il est impossible d’éviter une fusion de l’esprit et de la machine, et l’avènement d’une nouvelle espèce d’organisme cybernétique, le « cyborg » ? Je conclus par des réflexions personnelles pleines d’espoir, concernant un futur fécond pour nos esprits si différents les uns des autres.

Le titre de ce livre s’inspire d’un de mes poèmes favoris, une réflexion sur le cerveau de la poétesse américaine du xixe siècle Emily Dickinson. Tous les enfants devraient apprendre ces vers :

Le cerveau est plus vaste que le ciel,

Car, mettez-les côte à côte,

L’un contiendra l’autre sans peine

Et vous, de surcroît.

Le cerveau est plus profond que la mer,

Car, tenez-les, bleu contre bleu,

L’un absorbera l’autre,

Comme l’éponge, l’eau du seau.

Le cerveau est du même poids que Dieu,

Car, pesez-les, once pour once,

S’ils diffèrent, ce sera comme

La Syllabe et le Son.

Chapitre 1

Plus vaste que le ciel

Notre esprit est un miracle. Dans notre tête, de fragiles fils de lumière perlés de rosée s’enchevêtrent de façon incroyable pour façonner la perception que nous avons de nous-même et du monde qui nous entoure. À chaque instant de la vie, notre cerveau s’active et bourdonne dans le but de créer du sens : tisser des milliers d’informations pour fabriquer toutes sortes de pensées, de sentiments, de souvenirs ou d’idées. Ces processus de réflexion, d’apprentissage et de mémorisation scellent notre appartenance à l’espèce humaine.

Pourtant, beaucoup de ce qui se passe « entre nos deux oreilles » reste énigmatique. Ce n’est pas surprenant si l’on considère que le cerveau est l’objet le plus complexe jamais découvert par l’homme. Chacun de nos actes – agiter les doigts de pied ou effectuer des calculs – implique une chorégraphie d’activités neuronales d’une sophistication à vous couper le souffle. Imbroglio que les scientifiques commencent tout juste à comprendre.

À l’âge adulte, cette masse de tissus gélatineux pèse un peu plus de un kilo et contient environ 100 milliards de neurones. Elle pourrait sans doute atteindre les 1 quatrillion (1 000 000 000 000 000) de connexions : plus que d’étoiles connues dans l’univers !

Cette complexité unique est un vrai casse-tête pour les chercheurs qui l’examinent. Imaginez l’audace qu’il faut pour étudier quelque chose d’aussi insaisissable que la pensée ou l’éclair de l’inspiration. Malgré un tel défi et malgré la jeunesse du champ d’étude, les neuroscientifiques ont révolutionné, au cours des dernières années, notre compréhension du cerveau. Ainsi, on peut aujourd’hui traiter une foule de maladies autrefois incurables, transformant par la même occasion la perception que nous avons de nous-même. Je ne suis certainement pas le seul dans ce cas, mais je dois ma vie et la compréhension de mon être à toutes ces avancées.

Mon cerveau a été scanné plusieurs fois, par les médecins qui soignaient l’épilepsie dont je souffrais dans mon enfance et, plus récemment, par des chercheurs qui souhaitaient trouver, en le sondant, des indices sur son fonctionnement et des réponses sur l’activité neuronale en général. Pour les non-initiés, passer un scanner IRM est une expérience insolite qui débute par l’entrée en scène d’un individu vêtu de blanc qui demande si vous n’avez pas de structures métalliques sous le crâne ou si votre corps ne renferme pas d’éclats d’obus. Le scanner, appelé IRM (imagerie par résonance magnétique), utilise un aimant extrêmement puissant dont l’énergie magnétique nucléaire bouleverse l’alignement des atomes de notre tête pour produire des signaux qu’un ordinateur va transformer en images 3D.

Le scanner a la forme d’un grand tube cylindrique qui s’encastre dans un aimant circulaire. Vous devez vous allonger sur une table mobile qui glisse au centre de l’aimant. À l’intérieur, il y a de quoi être claustrophobe, et l’expérience s’avère encore plus pénible quand on sait qu’il est impossible de bouger pendant le fonctionnement de la machine (les images seraient floues). L’appareil est aussi très bruyant : il produit des claquements accompagnés d’un bourdonnement sourd tout au long de la réalisation des images. Heureusement, l’examen complet du cerveau ne prend qu’une heure au maximum et se découpe en plusieurs séances de quelques minutes.

La dernière fois que je me suis retrouvé à l’intérieur d’un scanner, il y avait un écran au-dessus de ma tête sur lequel apparaissaient des rangées de chiffres que les chercheurs me demandaient de mémoriser. Cette tâche augmente l’activité du métabolisme (notamment la dilatation des vaisseaux sanguins, les variations chimiques et la production supplémentaire d’oxygène) dans les régions du cerveau impliquées dans les activités numériques. Dans une pièce à côté, les scientifiques enregistraient cette activité neuronale avec des ordinateurs et créaient des images très détaillées. Avec ces portraits de mon cerveau, ils voyaient comment celui-ci réagissait quand je comptais et percevais les chiffres, et les comparaient aux clichés de personnes ayant passé le même test.

Mon expérience semble tout droit sortie d’un épisode de la série Star Trek. Pourtant, ce genre de technologie est de plus en plus courant à travers le monde. Les scientifiques commencent à combler leur retard, obtenant des éclaircissements impensables il y a quelques années. Dans les pages suivantes, j’examinerai les découvertes les plus excitantes et j’explorerai ce que cette nouvelle science nous enseigne sur le fonctionnement du cerveau. Récapitulons d’abord brièvement les différentes étapes de l’évolution du cerveau au cours de la vie.

Une brève histoire du cerveau1

Je ne suis pas la même personne qu’il y a dix ou vingt ans. Parce que mon cerveau n’est pas le même qu’il y a une ou deux décennies, ni même qu’il y a un ou deux jours. Chose incroyable, le cerveau est dans une situation de perpétuel changement tout au long de la vie. Ce processus continu de modification et d’adaptation commence dès les premiers jours.

Fait prodigieux, la naissance d’un enfant est un big bang qui fait apparaître un cosmos cérébral, minuscule mais extrêmement complexe. Le processus de création est rapide dès les premières semaines de gestation, accompagné d’une formation vertigineuse de neurones : un quart de millions chaque minute. Le cerveau du fœtus va produire environ le double des neurones qui lui seront utiles au cours de sa vie. Un cadeau que la nature offre aux nouveau-nés pour qu’ils aient plus de chance de venir au monde avec un cerveau sain. Ce surplus neuronal sera évacué à la mi-grossesse.

Les neurones du fœtus sont immatures et, pour la plupart, non câblés. Presque immédiatement après la naissance, le cerveau commence à créer des trillions de connexions qui lui permettront de voir, d’entendre, de sentir, de penser et d’apprendre. C’est l’activité électrique du cerveau, déclenchée par les expériences de l’enfant quand il commence à absorber les images, les sons et les sensations du monde extérieur, qui génère ces connexions entre les neurones : les synapses.

À l’âge de 2 ans, le nombre de synapses au sein du cerveau a doublé. L’organe doit alors brûler deux fois plus d’énergie qu’à l’âge adulte. De la même façon qu’on accorde une guitare avant de jouer, le jeune cerveau ajuste ses connexions : certaines sont taillées, d’autres renforcées. L’architecture neuronale de chaque individu est pratiquement terminée pendant les premières années cruciales de vie.

Au cours de l’adolescence surviennent également des transformations rapides et significatives de l’activité cérébrale. Ces bouleversements rendent cette période de la vie particulièrement tumultueuse et en font l’une des étapes les plus tourmentées, depuis la sortie du ventre de la mère. Les chercheurs ont découvert que, juste avant la puberté, vers 11 ans pour les filles et 12 ans pour les garçons, la quantité de tissu neuronal du lobe frontal (là où sont gérés les émotions, les impulsions et le jugement) se mettait brusquement à croître, pour subir ensuite un élagage au cours de l’adolescence. Ce processus de formation du lobe frontal se poursuit environ jusqu’à l’âge de 20 ans, ce qui expliquerait pourquoi tant d’adolescents ne parviennent pas à contrôler leurs pulsions et sont sujets aux sautes d’humeur.

Une autre étude montre combien le cerveau adolescent est en constant remodelage : si l’on demande à un groupe d’adultes et d’adolescents d’identifier l’émotion exprimée par plusieurs visages photographiés, les adultes obtiennent de bons résultats. Non les adolescents. En scannant le cerveau des participants pendant le test, les chercheurs ont découvert que les plus jeunes sollicitaient une région cérébrale différente de celle des adultes : l’amygdale (source des émotions instinctives et des réactions viscérales). Bonne nouvelle pour les parents : ce trop-plein d’activité cérébrale se déplace de l’amygdale jusqu’au lobe frontal à mesure que les adolescents se transforment en adultes.

Bien sûr, la maturité n’apporte pas toujours tranquillité et réflexion : nos années les plus productives s’accompagnent souvent de périodes de stress répétées. L’expérience de la vie se révèle coûteuse pour le cerveau. Dans des situations stressantes, notre corps produit un taux plus important de stéroïdes (les glucocorticoïdes), ce qui nous permet de rester en alerte. Malheureusement, ces substances sont toxiques pour le cerveau. Quand le stress persiste, les neurones s’affaiblissent, et l’hippocampe – partie essentielle dans l’apprentissage et la mémorisation – commence à rétrécir.

Les mêmes fluctuations ont été observées chez les adultes atteints de dépression. Cette maladie, qui touche une personne sur cinq au cours de sa vie, fait partie des troubles psychiques les plus courants. Les scientifiques ont à présent une meilleure connaissance des antidépresseurs : ils savent qu’ils sont efficaces dans le traitement de la dépression aiguë, non parce qu’ils augmentent le taux de sérotonine dans le cerveau, mais parce qu’ils favorisent la fabrication d’une catégorie de protéines (les facteurs trophiques) qui font pousser nos neurones !

Déjà dans les années 1960, les chercheurs avaient remarqué que le cerveau animal pouvait produire de nouvelles cellules. Au cours d’une série d’études pionnières sur les oiseaux, le neuroscientifique Fernando Nottebohm a montré que la neurogenèse – processus qui permet la création de neurones – jouait un rôle indispensable dans le chant. Chaque jour, certaines espèces d’oiseaux mâles renouvellent jusqu’à 1 % de leur capital de neurones afin de chanter sans fausse note des mélodies complexes.

Ce n’est que dans les années 1990 qu’ils ont découvert que la neurogenèse existait aussi chez les humains, à l’âge adulte. C’était une remise en cause fondamentale de l’idée reçue selon laquelle, au fil des ans, nous perdons inévitablement nos neurones et sommes incapables de les remplacer. Plus récemment, sur des patients cobayes, des chercheurs ont mesuré l’activité électrophysiologique de neurones fraîchement créés afin d’analyser leur comportement. Leur équipe a découvert qu’il existait une période de deux semaines (environ un mois après la naissance des nouveaux neurones) durant laquelle les cellules se comportaient comme celles du nouveau-né. Elles étaient capables de créer des connexions, et on ne pouvait pas les distinguer de celles qui s’étaient formées à la naissance. Une donnée prometteuse pour la reconstruction des tissus cérébraux endommagés ou détruits.

La neurogenèse adulte s’effectue seulement dans des régions très spécifiques du cerveau, dont la région de l’hippocampe. Ailleurs, le nombre de neurones diminue avec l’âge. En moyenne, le cerveau perd entre 5 et 10 % de son poids entre 20 et 90 ans. Malgré tout, la dégénérescence cognitive totale n’est pas inévitable. Beaucoup de personnes sont capables de vivre normalement jusqu’à un âge avancé. Le poète Stanley Kunitz, par exemple, est devenu le « poète lauréat » (distinction qui fait de lui le poète national des états-Unis) à l’âge de 95 ans et a publié son dernier recueil à 100 ans !

En fait, le cerveau soumis au processus normal du vieillissement bénéficie d’un avantage unique : la formation des bases de la sagesse. La recherche nous montre par exemple que l’avancement dans l’âge augmente la stabilité émotionnelle. Le cerveau arrive plus facilement à contrôler ses émotions négatives et à tirer profit de ses émotions positives. Au même moment, grâce à l’accumulation de leurs connaissances, les personnes âgées parviennent à développer de plus en plus de réseaux de connexions, ce qui les aide à mieux réfléchir.

Les métamorphoses du cerveau

Les neurosciences ont découvert que le cerveau était capable de se développer et de changer tout au long de notre vie (propriété qu’on appelle la « plasticité cérébrale » ou « neuroplasticité »), ce qui contredit le point de vue classique d’un cerveau rigide et mécanique, divisé en parties fixes et spécifiques, dont les tic-tac monotones se détraqueraient avec l’âge. Les scientifiques ont remplacé ce modèle strict par celui d’un cerveau animé, souple, dynamique, capable de se guérir par lui-même en créant de nouvelles connexions synaptiques. Grâce au travail de l’esprit, il nous serait même possible de réguler les propriétés physiques de notre cerveau ! Les retombées de cette vision inédite sont une manne pour les patients souffrant de troubles neurologiques ainsi que pour nous tous. Il n’est donc pas étonnant que les chercheurs aient qualifié la neuroplasticité de « l’une des découvertes les plus extraordinaires du xxe siècle ».

Prenons un exemple de cette nouvelle compréhension de la résilience du cerveau dans le cas du traumatisme. Les médecins ont toujours considéré comme irréversibles les dommages causés par un AVC (accident vasculaire cérébral), mais les avancées récentes démontrent le contraire. À l’instar de la crise cardiaque, et à l’aide de divers médicaments ainsi que d’exercices physiques et mentaux, les médecins vont aider à la guérison en entraînant la plasticité naturelle du cerveau.

Une conséquence fréquente de l’AVC est l’endommagement du cortex moteur, qui aide à contrôler et à exécuter les mouvements du corps. Désormais, inspirés par les découvertes sur la neuroplasticité, les médecins utilisent un traitement appelé « Thérapie C.I2 » (Thérapie du mouvement contraint). Son but : encourager d’autres régions du cortex à prendre le relais des zones endommagées.

Il est très difficile de retrouver l’usage de ses membres après un AVC en raison d’un phénomène connu sous l’appellation de « non-utilisation apprise ». Après un accident de ce type, certaines parties du corps perdent de leur mobilité : conséquence de la lésion des régions cérébrales qui en avaient la charge. Incapable de faire bouger le membre affecté, le patient compense en utilisant l’autre bras, l’autre main… Au bout de quelque temps, le cerveau, qui s’adapte, retrouve la capacité de faire bouger le membre affecté. Celui-ci demeure pourtant paralysé : le patient est prisonnier de l’idée fixe qu’il ne peut plus le bouger.

Dans la Thérapie C.I, le bras valide est « restreint » à l’aide d’une écharpe afin d’encourager l’utilisation de l’autre bras. De façon intensive, pendant deux semaines, le patient utilise le bras affecté dans ses activités quotidiennes : pour s’habiller, manger, cuisiner, écrire, cela afin de stimuler les zones du cortex endommagées. Il est également soumis à six heures de physiothérapie par jour. L’utilisation répétée du bras affecté stimule la région du cerveau concernée et engendre une importante réorganisation du cortex. La fonction motrice du membre est par conséquent restaurée.

Voici un exemple étonnant qui montre comment l’expérience sensorielle peut altérer l’organisation cérébrale : il s’agit du phénomène des membres fantômes qui désigne la sensation qu’un membre amputé ou déchiré continue de faire partie du corps et qu’il peut bouger normalement. La plupart des amputés expérimentent ces sensations fantômes dans la douleur. Certains patients racontent même que leur membre manquant peut bouger de façon incontrôlée !

Le neurologue V. S. Ramachandran a proposé l’hypothèse suivante : les membres fantômes seraient le résultat d’un enchevêtrement de connexions au sein du cortex somato-sensoriel, partie du cerveau où les neurones s’activent quand on touche la peau. En effet, toute la surface du corps est cartographiée dans notre cerveau. Si par exemple quelqu’un touche votre main, les neurones correspondant à la carte vont répondre. La théorie du Pr Ramachandran fut inspirée par le travail de chercheurs qui ont découvert que le cerveau modifiait sa carte sensorielle quand l’une de ses régions ne reçoit plus de signaux. Par exemple, si la main est amputée, la région neuronale correspondante perd toutes ses informations. Ce sont les régions cérébrales voisines (celles du bras et du visage) qui s’octroient alors le travail de réception des signaux.

Pour valider son hypothèse de façon expérimentale, Ramachandran a travaillé avec Tom, qui avait perdu son avant-bras gauche dans un accident de voiture et racontait ressentir des démangeaisons et des douleurs au niveau de ses doigts fantômes. Ramachandran banda les yeux de Tom et utilisa un Coton-Tige pour stimuler différentes parties de son corps. Tom devait lui dire à quel endroit il croyait être touché. Quand Ramachandran toucha sa joue, Tom déclara ressentir quelque chose au niveau de son pouce fantôme. Quand le professeur toucha sa lèvre supérieure, il rapporta une sensation au niveau de son index perdu. Pour la mâchoire inférieure, Tom sentit qu’on lui touchait le petit doigt. De cette manière, Ramachandran fut capable de trouver la carte complète de la main fantôme, au niveau du visage de Tom. Par la suite, des scanners effectués sur des patients souffrant du syndrome des membres fantômes ont confirmé ses découvertes.

Le professeur supposa que la douleur ressentie par des patients amputés était le résultat d’une forme de paralysie apprise – semblable à la « non-utilisation apprise » que des patients développent après un AVC. Il mit au point une méthode originale afin de soulager cette douleur persistante : la « boîte miroir ». Son but : aider les patients à désapprendre leur paralysie en faisant croire au cerveau que le bras manquant est toujours là.

Le patient introduit son avant-bras valide dans une des deux entrées de la boîte et le membre amputé de l’autre. Comme s’il applaudissait, le souffrant exécute des mouvements en direction du miroir vertical placé au centre de la boîte. Le reflet du mouvement de la main valide donne au cerveau l’illusion que la main amputée existe encore et s’anime. Le patient utilise cette illusion pour « entraîner » sa main fantôme et la « libérer » de sa paralysie. L’utilisation répétée de la boîte miroir peut apporter un soulagement à long terme.

Que notre cerveau soit capable de réorganiser ses connexions soulève une question intéressante : est-il possible d’utiliser ce pouvoir de plasticité pour développer nos sens, ou même en créer de nouveaux ? Oui, répond le scientifique allemand Peter König, inventeur de la ceinture « feelSpace ». Large et sertie de treize boîtiers vibreurs, la ceinture détecte le champ magnétique de la Terre en utilisant une boussole électronique. À chaque pas de l’utilisateur, c’est le boîtier qui se trouve le plus au nord qui se met à vibrer. Au bout de quelque temps, le porteur de la ceinture est capable de s’orienter tout seul. Après six semaines d’utilisation, un sujet raconta qu’il avait développé une carte intuitive cérébrale de sa ville. Par la suite, il eut l’impression que jamais plus il ne pourrait se perdre et que, même en terre inconnue, il retrouverait le chemin de sa maison !

Le sens de l’orientation n’est pas inné chez les êtres humains, à l’inverse de certains oiseaux, chauve-souris, poissons ou tortues. Nous savons par exemple que les bébés tortues (femelles) migrent à travers l’océan Atlantique et sont capables de retrouver leur route jusqu’à la plage où ils sont nés pour pondre : un voyage épique de treize mille kilomètres sans boussole ! Les chercheurs pensent que ces bébés tortues parviennent à « lire » le champ magnétique de la Terre, une aide précieuse pour naviguer dans les courants qui balayent l’océan.

La ceinture de König suggère qu’il est possible pour les humains d’apprendre à se diriger comme les tortues de mer. Quelques chercheurs envisagent même la possibilité qu’un jour nous puissions développer d’autres sens aujourd’hui réservés aux animaux : la vision infrarouge des serpents et des piranhas ou l’ouïe ultrasonique des chauves-souris et des dauphins par exemple.

La possibilité d’adapter nos sens pour des besoins particuliers a inspiré une équipe de neuroscientifiques du Wisconsin qui s’est spécialisée dans la construction de prothèses sensorielles pour aider les personnes atteintes de troubles de l’équilibre et de la vision. L’une de ses créations : une pièce que l’on met dans la bouche, composée de cent quarante-quatre électrodes minuscules, attachée à un générateur d’impulsions qui produit un courant électrique sur la langue. Un carré vibrant situé au centre de la bouche suit les déplacements de l’utilisateur (il se positionne sur la gauche de la langue si la personne s’incline vers la gauche) afin de l’aider à maintenir son équilibre. Cet appareil s’est révélé très utile pour les patients souffrant de dommages de l’oreille interne. Et ses effets peuvent perdurer quelques heures par jour après le retrait de l’appareil.

Ce système de stimulation de la langue a également été expérimenté pour les malvoyants, transformant leur langue en œil de substitution : les images sont captées par une caméra, puis converties en impulsions électriques qui stimulent les nerfs sensitifs de la langue. Les patients rapportent la « vision » de lignes et de formes en trois dimensions. Ils arrivent aussi à développer une capacité rudimentaire de navigation dans l’espace : une expérience montre un non-voyant capable de traverser une forêt et de retrouver sa femme !

Par le biais de ces recherches, avant tout médicales, certains scientifiques envisagent des retombées technologiques dans d’autres domaines. L’armée, par exemple, où des caméras infrarouges pourraient transmettre aux soldats, par un signal lingual, les positions ennemies.

Serait-il possible que chacun bénéficie de l’extraordinaire plasticité du cerveau sans utiliser de gadgets high-tech ? Absolument, comme en témoigne l’expérience suivante, qui montre la capacité du cerveau à mettre en place une nouvelle configuration de réseaux : un neuroscientifique de Harvard, Alvaro Pascual-Leone, eut l’idée d’apprendre à un groupe de non-musiciens un air de piano. Il leur demanda ensuite de travailler le morceau (à l’intérieur du laboratoire) deux heures par jour pendant cinq jours. À la fin de la semaine, le professeur effectua un scanner du cerveau des participants et découvrit que le territoire cérébral consacré aux mouvements des doigts s’était étendu.

Pascual-Leone renouvela l’expérience, demandant à un autre groupe de s’exercer « mentalement » cette fois et sans autorisation de bouger les doigts. Les conséquences furent identiques : même accroissement cérébral de la partie dédiée au doigté ! Conclusion du scientifique : l’imagination est aussi efficace que la pratique.

Les psychologues du sport utilisent ce principe pour aider les compétiteurs à améliorer leurs performances. Le processus de visualisation (par exemple imaginer un « swing » de golf) semble aider les muscles à optimiser le geste. Des études confirment que les joueurs qui utilisent cette technique surpassent les autres.

Cette capacité du cerveau à se modifier grâce aux pensées laisse entrevoir de nombreuses possibilités dans le domaine de la santé. On voit se développer des thérapies qui, en rééquilibrant les connexions neuronales, soulagent certains troubles mentaux et augmentent notre ouverture au bonheur. Les thérapies cognitivo-comportementales (TCC), par exemple, visent à modifier ou à éliminer les pensées indésirables (et les comportements qui en résultent). La recherche a montré que les TCC peuvent être aussi efficaces dans le traitement des troubles anxieux que les médicaments. Ces thérapies aident à réduire l’activité du cortex frontal et à augmenter celle du système limbique (centre des émotions). Elles remodèlent la manière dont le patient traite l’information : diminution des ruminations et modification des schémas de pensée.

Si « repenser les pensées » peut engendrer des changements aussi positifs dans le cerveau, que dire alors de la méditation ? Le neuroscientifique Richard Davidson, de l’Université du Wisconsin, a mis en place une étude confrontant deux groupes de pratiquants. D’un côté huit moines bouddhistes, ayant déjà médité au moins dix mille heures au cours de leur vie, de l’autre des étudiants méditants, issus d’un cours intensif. Enfermés dans un laboratoire en sous-sol, les deux groupes entamèrent une méditation spécifique appelée « compassion universelle ». Elle consiste à faire grandir en eux l’amour et la compassion illimitée envers tous les êtres vivants. Chaque participant était relié à un électro-encéphalographe qui mesurait l’activité de leurs ondes cérébrales.

Sur l’électro-encéphalographe, Davidson observa l’apparition d’un type d’ondes (habituellement faibles et fugaces) impliquées dans la perception et la consolidation de l’information : les ondes gamma. C’était le signe d’un état de réflexion profonde. Mais, fait surprenant, les moines bouddhistes produisirent des ondes gamma d’une intensité trente fois supérieure à celles des étudiants !

Davidson utilisa l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour déterminer quelles régions cérébrales s’activaient durant la méditation : il s’agissait des zones impliquées dans la gestion des émotions positives, tandis que celles dédiées à la distinction de soi et des autres se désactivaient. Les cerveaux des moines révélaient une activité beaucoup plus grande dans les aires de l’empathie et de l’amour maternel. Contrairement aux étudiants, quand les moines méditaient et produisaient des sentiments de compassion, l’activité cérébrale liée aux sentiments négatifs était noyée par celle de la zone impliquée dans le bonheur.

Dans tous les cas, c’est dans le cerveau des moines les plus expérimentés que les changements furent les plus nets. Ce qui corrobore l’idée que l’entraînement mental peut rendre le cerveau plus enclin aux états de bonheur, de compassion et d’empathie. Cette découverte nous montre que le bonheur est un savoir-faire qui s’apprend. Une belle pensée à méditer !

Crises d’épilepsie et capacités savantes

Les progrès révolutionnaires accomplis dans la compréhension du cerveau sont un nouvel espoir pour ceux qui souffrent de désordres neurologiques auparavant incurables. Ils proposent un nouvel éclairage sur ces maladies, que l’ignorance et les préjugés maintenaient autrefois dans l’ombre. De même que le xxe siècle a bouleversé nos conceptions de l’Univers, gageons que le xxie siècle transformera l’idée que nous avons de notre univers intérieur.

Le traitement de l’épilepsie (décharges électriques soudaines, excessives, mais habituellement brèves) est un bon exemple des avancées dans la compréhension du cerveau. Autrefois, l’épilepsie était considérée comme une réaction à des forces surnaturelles ou aux cycles lunaires. Aujourd’hui, les médecins prescrivent des médicaments efficaces dans 70 % des cas. Ils espèrent que, dans le futur, la technologie de simulation par ordinateur (actuellement utilisée pour les prévisions météorologiques et sismiques) permettra de prévoir l’arrivée d’une crise épileptique et de la localiser dans le cerveau. Les chercheurs américains sont pionniers dans l’utilisation d’implants cérébraux composés de puces électroniques, capables de prévoir et de prévenir les crises.

Ces avancées modifient également la perception qu’a le grand public des esprits dits « anormaux ». Depuis le milieu des années 1990, les chercheurs mettent en évidence la grande diversité des formes d’autisme : de l’enfant silencieux qui se balance au scientifique brillant mais asocial. Nous savons désormais qu’il existe autant de formes d’autisme que d’individus touchés.

Dans l’opinion publique, la compréhension de l’autisme est en progression, en grande partie grâce au succès d’œuvres comme le roman de Mark Haddon Le Bizarre Incident du chien pendant la nuit3 et à la visibilité croissante d’autistes de haut niveau talentueux.

Dans mon autobiographie Je suis né un jour bleu4, je décris mon expérience personnelle et mon évolution en tant qu’autiste Asperger (une forme d’autisme de haut niveau). Et, bien que dans l’enfance je fusse sujet à de nombreux symptômes autistes (isolement social, difficulté avec les pensées abstraites, problèmes de communication), j’ai réussi, à l’âge adulte, à vivre une vie heureuse et indépendante, à mener une carrière, et à nouer des relations amoureuses et amicales.

Je suis heureux de dire que ma victoire sur la prison de l’autisme n’est pas une exception. Il est de moins en moins rare de trouver des exemples d’autistes qui ont réussi personnellement et professionnellement. Parmi les « Aspergers » connus : Richard Borcherds, professeur de mathématiques à l’Université de Californie (Berkeley), qui a reçu la médaille Fields (l’équivalent du prix Nobel pour les mathématiciens) ; Vernon L. Smith, prix Nobel d’économie ; Bram Cohen, à qui l’on doit le programme informatique « BitTorrent » ; Dawn Prince-Hughes, docteur en philosophie, anthropologue et primatologue ; ou encore Satoshi Tajiri, créateur des « Pokemons ».