First published in Great Britain in 2021 by John Murray Press
An Hachette UK company

L’édition originale de cet ouvrage a été publiée en Grande-Bretagne en 2021 par John Murray Press,
Un éditeur de Hachette UK.

Copyright © Emma Young 2021

Direction artistique : Nicolas Wiel
Illustration de couverture : Séverine Assous
Révision éditoriale de la traduction : Dorothée Marciak

© Dunod, 2022 pour la traduction française

11 rue Paul Bert, 92240 Malakoff
www.dunod.com

ISBN : 978-2-10-083996-4

À mes parents, Peter et Joy
− pour mon amour de la science et des livres

Prologue

S’il vous est déjà arrivé de lire un livre de vulgarisation scientifique, vous vous attendez sans doute à commencer par une anecdote étonnante, une histoire si fascinante que vous ne pourrez lâcher le livre avant de l’avoir terminé. Si tel est le cas, vous risquez d’être déçu !

Ce matin, j’ai du mal à sortir de mon lit bien chaud. Je suis un peu anxieuse en raison de la conversation téléphonique professionnelle difficile qui m’attend à neuf heures. Mais je finis par me lever et dévale l’escalier. Arrivée dans la cuisine, d’une main, je mets la bouilloire en marche, et, de l’autre, j’attrape une tasse sur une étagère. D’habitude, je mange des céréales au petit-déjeuner, mais ce matin, je suis affamée et vais me préparer des toasts et des œufs sur le plat. Mais d’abord le café. Je verse l’eau bouillante dans la cafetière… Aïe, je me brûle ! Je devrais vraiment faire plus attention.

Voilà mon introduction… Sans aucun intérêt, pensez-vous. Et pourtant, pour paraphraser Lewis Carroll, avant le petit-déjeuner, je viens de faire six choses impossibles ! Impossibles, si vous acceptez cette idée, profondément ancrée dans notre culture et enseignée à tous les enfants à l’école primaire – y compris les miens –, je veux parler du dogme selon lequel nous avons cinq – et seulement cinq – sens.

Nous devons ce modèle au philosophe grec Aristote. Dans son traité De anima (De l’âme), daté vers 335 avant notre ère, Aristote a défini les cinq sens comme étant : la vue, l’ouïe, l’odorat, le goût et le toucher. Il a associé les organes des sens (les yeux, le nez, la langue) avec une expérience sensorielle spécifique, la vision, l’odorat, etc. Selon Aristote, nous avons cinq organes sensoriels et donc cinq types de perceptions sensorielles – même s’il pensait que la peau était le « médium » du toucher, l’organe sensoriel associé étant « quelque chose d’autre, à l’intérieur de la peau ». « On peut être certain qu’il n’y a aucun autre sens en dehors de ces cinq-là », écrivait-il.

Ce sont des conclusions remarquables pour quelqu’un qui réfléchissait à ces questions il y a plus de 2 000 ans. Aristote était un biologiste et un philosophe exceptionnel, mais il vivait à une époque où la physiologie n’en était qu’à ses balbutiements. On ignorait presque tout du fonctionnement du cerveau (Aristote lui-même pensait que le cerveau servait à refroidir le sang). Depuis, des siècles de recherche ont montré qu’il connaissait bien mieux nos sens que notre cerveau. Toutefois, aucun scientifique travaillant aujourd’hui sur les sens n’oserait prétendre que nous n’avons que cinq sens (ou à peu près cinq).

Vous vous dites peut-être : si nous avons d’autres sens mais qu’ils ne sont pas reconnus, c’est qu’ils ne sont pas importants. Et ce livre risque bien de ressembler à ces guides touristiques ennuyeux recommandant la visite de sites peu connus… à juste titre.

Revenons à ce début de journée et examinons de plus près ces événements banals en nous demandant quels sens – connus ou non – ont été sollicités.

Et voici les six choses impossibles que j’ai faites :

J’avais chaud : tout comme vous, j’ai des récepteurs dans ma peau et dans mon corps qui réagissent à différentes gammes de température. C’est ce que l’on nomme la « thermoception », ou perception de la température, qui n’a rien à voir avec le toucher.

Je me sentais anxieuse : en grande partie parce que mon cerveau traitait des signaux sensoriels m’indiquant que j’étais exposée à une menace. Je sentais battre mon cœur – capacité nommée intéroception cardiaque –, ce qui contribuait à mon anxiété.

J’ai dévalé l’escalier sans avoir à regarder mes pieds et sans tomber. J’y suis parvenue, grâce à un sens de la position dans l’espace des éléments qui constituent mon corps – un sens de la position de mes membres ou « cartographie corporelle » (la proprioception) –, un sens de la direction de la gravitation, ainsi qu’un sens des déplacements horizontaux (traités par le système vestibulaire, situé au plus profond de l’oreille interne).

Quand j’ai mis en marche la bouilloire tout en attrapant une tasse sur l’étagère, j’ai utilisé le sens de la localisation de mes membres.

J’avais très faim… Ma capacité à ressentir que j’avais l’estomac « vide » a déclenché une sensation de faim.

Quand j’ai renversé un peu d’eau bouillante sur ma main, cela m’a fait mal. J’ai ressenti une douleur parce qu’il y a, notamment dans ma peau, des récepteurs sensoriels de la douleur (des « nocicepteurs »). Les signaux qu’ils ont émis quand l’eau brûlante a touché ma peau ont déclenché une sensation de douleur.

Souffrir, ressentir une émotion ou être affamé n’a rien de mystérieux. Pas plus que de savoir descendre un escalier. Pourtant, toutes ces capacités dépendent de sens qui ne sont pas mentionnés dans le système aristotélicien. Mais, si de nombreuses découvertes concernant les sens ont été faites au cours des dix dernières années, certains de ces sens « nouveaux » ont été identifiés en même temps que les rayons X ou la pasteurisation, c’est-à-dire il y a une centaine d’années…

Dans cet ouvrage, j’explique en effet pourquoi le modèle d’Aristote est obsolète, mais on aurait pu écrire quasiment le même livre bien avant. Et, comme nous le verrons au chapitre 6, un tel livre a été écrit, mais il est passé quasi inaperçu, sauf auprès de quelques universitaires.

Dès lors, combien de sens avons-nous réellement ? Et pourquoi les enfants apprennent-ils encore aujourd’hui que nous en avons cinq ? (« Je dois écrire une rédaction sur mes cinq sens », me dit un jour mon fils de huit ans, en rentrant à la maison. « Cinq, Maman, cinq ! »)

Pour en revenir à la première question – combien de sens avons-nous ? –, rappelons-nous la place qui est la nôtre dans le monde du vivant. Aristote pensait que les êtres humains étaient d’une nature différente de celle des animaux et des plantes. Aujourd’hui, nous en savons plus, notamment que les sens dont sont pourvus les êtres humains sont apparus avec la vie elle-même…

Nous ignorons ce qui a émergé de la soupe primordiale. Mais, à un moment donné, il y a entre 3,7 et 4,2 milliards d’années, les premières entités capables de se répliquer sont entrées en scène, peut-être dans des sources hydrothermales du plancher océanique ou dans des lacs volcaniques chauds. Et il y a quelque 3,5 milliards d’années, des micro-organismes monocellulaires ont marqué le début de la Préhistoire1.

Ces tout premiers organismes étaient sans doute un peu plus que des sacs constitués d’une substance capable de s’autorépliquer, mais ce n’étaient que des sacs délimités par une membrane qui séparait l’intérieur de l’extérieur. En revanche, ils étaient capables de détecter des changements autour d’eux et de réagir en conséquence. Et c’est dans leurs fragiles membranes externes – l’interface avec le vaste monde – que la perception sensorielle est apparue2.

Certaines mutations permettant à ces micro-organismes de détecter les modifications bénéfiques ou délétères de leur environnement augmentèrent leurs chances de survivre et de se développer dans leur propre niche, voire de migrer si nécessaire. Ils commencèrent par détecter des modifications chimiques, mécaniques et physiques. La détection des sources de nourriture, des toxines ou des déjections d’autres microbes – des composés chimiques – constitua un atout pour ces organismes. L’identification des impacts mécaniques en fut un autre. Ainsi, ils pouvaient déterminer s’ils touchaient quelque chose ou s’ils étaient eux-mêmes touchés.

Étant donné l’importance de telles capacités sensorielles, chimiques et mécaniques, même rudimentaires, ce n’est pas surprenant qu’elles aient été préservées au cours de l’évolution. Tout comme la bactérie Escherichia coli3, la plante posée sur votre bureau4 ou votre chien, vous détectez les substances chimiques et les contacts mécaniques. La « pression » (ou encore le contact) active l’un des sens du toucher, mais nous verrons qu’il en existe d’autres. Quant à distinguer les « bonnes » substances chimiques des « mauvaises », vous pouvez le faire en utilisant les récepteurs de l’olfaction de votre nez, ou les récepteurs du goût situés sur votre langue (mais aussi, comme nous le découvrirons, ailleurs dans le corps).

Au tout début, quand la vie était simple, le sens chimique et celui du toucher étaient suffisants pour assurer la survie. Mais, progressivement, les organismes sont devenus plus complexes et il en fut de même des questions posées tant par le monde extérieur que par leur propre mode de fonctionnement. Les premières questions étaient « simples » : Où sont ceux qui me ressemblent ? Y a-t-il de la nourriture à proximité ? Est-ce que je touche quelque chose ? D’autres, plus complexes, s’y sont ensuite ajoutées : Où est le haut ? Où est la lumière ? Où suis-je blessé ? À quel moment dois-je respirer ? Suis-je en train de tomber ? Comment sont précisément disposés mes membres par rapport à mon torse ? Les autres autour de moi sont-ils calmes ou effrayés ? Est-ce une bonne idée de copuler avec celui-ci plutôt que celui-là ?

Comme nous le verrons, il existe au moins une voie biologique – un sens – qui permette de répondre à chacune de ces questions. Quand ces sens sont apparus dans une espèce ancestrale, ils se sont révélés si précieux qu’ils ont été sélectionnés ; ils se sont progressivement perfectionnés et ont pris de plus en plus d’importance au fil du temps. À l’instar d’une méduse gélatineuse dans les profondeurs océaniques5 ou d’un rosier6, l’être humain ressent la gravitation. Et, tel le suricate dans l’immensité désertique du Kalahari – ce petit mammifère est parfois surnommé la sentinelle du désert –, vous aussi vous percevez les ondes sonores d’un cri d’alarme.

Pour comprendre ce qu’est réellement un sens et estimer leur nombre, examinons les différentes étapes de la perception sensorielle. Comme pour toutes les espèces, il faut d’abord un « capteur », qui est activé par un signal spécifique. Supposons que vous deviez sortir par une nuit nuageuse, juste avant le lever du soleil. Sous l’action des tout premiers photons de la lumière du jour, certaines molécules présentes dans les quelque 100 millions de bâtonnets de votre rétine changeraient de forme. Ces cellules sont d’extraordinaires capteurs de lumière7.

La détection d’un changement de forme doit ensuite déclencher une réaction. Chez les êtres humains, cela signifie que les signaux émis par les capteurs doivent atteindre le système nerveux central (la plupart du temps, le cerveau). Dans le cas des bâtonnets, le changement de conformation est suivi de l’émission de signaux qui se propagent dans des neurones associés, par le nerf optique, pour atteindre le cerveau.

La réception et le traitement d’un signal sensoriel entrant peuvent aboutir à une perception consciente. Maintenant, supposons que vous vous promeniez, non plus la nuit, mais par un après-midi ensoleillé. Vous percevez la présence d’un merle perché sur une branche ou la caresse de la brise sur votre bras. Toutefois, il n’est pas nécessaire d’avoir conscience d’une sensation pour la percevoir : on peut ressentir quelque chose – détecter un changement notable ou même y réagir – sans en être conscient. En fait, comme nous le verrons, certains des effets les plus étonnants de nos sens passent sous le radar de notre conscience, ou sont si discrets qu’ils ressemblent à des murmures lointains, difficiles à repérer. Pourtant, ils modifient bien notre perception du monde.

Pour Aristote, l’état de conscience associé à un sens était déterminant. La vue, l’ouïe, l’odorat, le goût et le toucher impliquent des types très différents de perception consciente, et c’est l’une des raisons pour lesquelles son modèle a été accepté pendant si longtemps. En effet, même un enfant de quatre ans fait bien la différence entre voir son frère tenter de lui échapper quand ils jouent ensemble et l’entendre crier. Par ailleurs, les organes associés aux cinq sens d’Aristote sont distincts les uns des autres. Le même enfant de quatre ans associe la vue à ses yeux, l’ouïe à ses oreilles, etc. C’est bien pour cela qu’il est si simple d’enseigner que nous avons cinq sens… même si c’est faux.

Si le modèle d’Aristote a perduré, malgré les preuves qui s’accumulaient contre lui, c’est aussi parce que, pendant longtemps, les Occidentaux n’ont pas cherché à savoir comment les autres cultures abordaient la question de la perception sensorielle chez l’être humain. Ainsi, les Anlo-Ewe, un peuple du sud-ouest du Ghana, utilisent deux mots distincts pour désigner la cinesthésie, ou sens du mouvement lié à la position des membres, et le sens vestibulaire, c’est-à-dire le sens de l’équilibre. Ces deux termes font partie de leur perception sensorielle quotidienne, au même titre que la vue ou l’ouïe8.

Dès lors, si le modèle aristotélicien est à ce point erroné, pourquoi les scientifiques ne nous disent-ils pas combien de sens nous avons réellement ? La réponse est simple : les philosophes et les scientifiques en sont encore à se quereller sur la façon d’identifier ce qu’est « un » sens. En effet, il n’existe pas de définition logique et incontestable de chacun de nos sens. C’est également pour cette raison que de nouveaux modèles ont tant de difficultés à remplacer les anciens. Cela ne justifie pas pour autant de continuer à propager des informations dont nous savons aujourd’hui qu’elles sont fausses. C’est comme si nous continuions à enseigner que la Terre est plate !

Il est urgent que ce genre de débats académiques laisse la place à une approche scientifique fondée, qui expliquerait combien de sens nous avons.

Pour définir l’être humain, il nous faut simplement savoir ce que nous pouvons ressentir. Nous sommes fiers – et à juste titre – des prouesses de notre cerveau pensant. Toutefois, la principale fonction de notre cerveau, si impressionnant soit-il, est de recevoir, traiter et interpréter les informations sensorielles, puis de réagir à ces signaux9. Même si toutes ces étapes n’aboutissent pas nécessairement à des perceptions conscientes, il est vraisemblable que la conscience a été sélectionnée au cours de l’évolution parce qu’elle favorisait ce processus.

Si nous ne comprenions pas nos sens, nous ne comprendrions pas non plus la façon dont nous réagissons à notre monde tant intérieur qu’extérieur. La perception sensorielle est apparue longtemps avant l’émergence de la pensée. Aujourd’hui encore, nous percevons avant de penser. Et cela explique nombre de nos préférences – y compris dans le domaine des métaphores sensorielles que nous utilisons. Certes, vous pouvez dire de quelqu’un qu’il est irascible et peu avenant, mais l’expression « qui s’y frotte s’y pique » est encore plus explicite. De même, vous pouvez expliquer que le message si bienveillant que vous avez reçu d’un ami a beaucoup compté pour vous, mais vous direz surtout qu’il vous a beaucoup « touché ».

Le fait est que tous nos sens participent à nos expériences physiques et mentales. Ce sont eux qui nous permettent de nous lever le matin et de descendre un escalier, de reconnaître nos amis et d’éviter le danger, de manger ce dont nous avons besoin et d’éviter les excès, de saisir un livre ou une opportunité, de nous orienter dans une ville, d’éprouver de l’horreur ou de l’amour, de ressentir que nous avons un corps, et même de savoir que nous sommes dotés d’un sens du « soi ».

Dans ce livre, nous allons explorer nos sens et tout ce qu’ils font pour nous. Nous verrons aussi que personne ne ressent le monde de la même façon et que ces différences façonnent nos préférences, nos personnalités, nos relations, notre santé et nos carrières professionnelles.

Dans certains cas, les différences sont notables et il faut en évaluer les conséquences. Imaginez, par exemple, que vous ignoriez totalement vos perceptions corporelles et que vous n’éprouviez ni amour ni joie. Ou que vous soyez capable de percevoir l’odeur de la maladie de Parkinson chez quelqu’un, avant même l’apparition des symptômes. Ou encore que vous puissiez effectuer une rotation sur vous-même pendant des heures sans avoir la tête qui tourne. Ou que vous ressentiez la douleur d’autrui au point que cela devienne intolérable. Imaginez encore que vous soyez à ce point à l’écoute de votre corps que vous puissiez danser le rôle-titre d’un ballet alors même que vous êtes aveugle. Ou, qu’après avoir observé un ami jouer une mélodie inconnue à la guitare, vous puissiez la reproduire à votre tour, sans aucune erreur…

Eh bien, c’est le cas de certaines personnes. Mais, même nous, nous savons que nos sens font plus que de nous informer, ils nous forment. Je suis journaliste scientifique et j’ai passé 25 ans de ma vie à écrire de nombreux articles de psychologie, mais je reviens toujours à mon sujet de prédilection : les sens. C’est un champ de recherche récent qui me fascine, parce qu’il révèle combien nos expériences sensorielles façonnent, voire conditionnent, notre comportement, nos relations, nos pensées et nos croyances.

Le récit que contait Aristote était adapté à son époque. Aujourd’hui, cette histoire sensorielle est bien plus ambitieuse, plus audacieuse, avec des revirements stupéfiants et des rebondissements à peine croyables. Et cette histoire, il nous faut la raconter maintenant… parce que nos sens sont menacés.

Découvrir toute la palette de nos sens, c’est un peu comme apercevoir un récif corallien et constater qu’il a déjà perdu sa couleur. Pour la plupart, nous vivons dans un monde totalement différent de celui dans lequel nos sens ont évolué. La vie moderne nous assaille de défis sans précédents, au point que nos capacités visuelles, auditives, olfactives sont menacées. Quant à nos « nouveaux » sens, si importants pour la vie quotidienne, ils sont eux aussi soumis à rude épreuve ; avant même d’avoir été révélés, ils s’affaiblissent, ce qui pourrait avoir de graves conséquences pour notre santé physique et mentale.

Mais tout n’est pas si sombre ! Nous pouvons, non seulement protéger – du moins en partie – nos sens, mais aussi les entraîner pour qu’ils se développent. On peut même stimuler un sens sans savoir qu’il existe : les bébés et les enfants le font tout le temps. Quant à nous, adultes, il est utile de savoir ce qu’il est possible de faire, mais aussi à quel point nos sens sont flexibles. D’une certaine façon, c’est vous qui êtes aux commandes de votre destinée sensorielle et, chaque fois que ce sera possible dans cet ouvrage, j’expliquerai comment vous pouvez prendre le contrôle et influer concrètement sur les divers aspects de votre vie. Nous découvrirons comment, en sachant être à l’écoute de vos sens et en les stimulant, vous pourrez prendre vos décisions plus facilement ou améliorer votre vie sexuelle, vos exploits sportifs, votre bien-être émotionnel, vos habitudes alimentaires, vos relations (et la liste est loin d’être exhaustive…).

Commençons par faire la liste de nos sens. Certains points peuvent paraître insignifiants. Mais, comme j’espère l’avoir déjà laissé entendre, quand il s’agit de nos sens, les apparences sont trompeuses.

Les sens de l’être humain

Dans la culture populaire, une personne dotée d’un « sixième sens » est supposée voir les défunts ou avoir une perception surnaturelle du monde. En fait, il faudrait mieux parler d’un 33e sens…, un peu effrayant !

La vue

1. Le système visuel permet la perception des couleurs grâce aux cellules de la vision, les cônes et les bâtonnets.

2. La perception de la lumière permet de déterminer le moment de la journée. Si toutes vos cellules de la vision vous étaient retirées, vous pourriez malgré tout continuer à détecter la lumière par le biais de ce système sensoriel indépendant, mais vous ne verriez rien.

L’ouïe

3. Le système auditif permet de détecter les ondes sonores grâce à la cochlée, située dans l’oreille interne.

L’odorat

4. Le système olfactif est constitué d’une grande variété de récepteurs permettant de sentir les composés chimiques « odorants » (cette définition n’est pas satisfaisante, mais nous y reviendrons au chapitre 3).

Le goût

Nous disposons de cinq sortes de récepteurs permettant de détecter cinq groupes de substances qui participent à notre aptitude à survivre et à nous développer. Mais ces récepteurs ne sont pas uniquement présents dans la bouche et ne sont pas seulement destinés à percevoir les aliments et les boissons, si bien que le « goût » d’Aristote devrait plutôt être considéré comme un système de cinq sens reliés les uns aux autres. Pour l’instant, distinguons-les par les perceptions gustatives auxquelles ils sont associés :

5. Le salé

6. Le sucré

7. L’amer

8. L’acide

9. L’umami (le savoureux)

Le toucher

Le toucher est le sens du « contact », mais en réalité c’est un groupe de trois sens, chacun ayant ses propres capteurs et produisant des réponses distinctes :

10. La pression

11. Les vibrations

12. Le contact doux et lent (par exemple, les caresses que nous recevons d’une autre personne).

Le prurit (pruriception)

13. Le prurit n’est ni le toucher ni la douleur… c’est le prurit, sensation de démangeaison, ou pruriception, pour l’appeler par son nom.

La douleur (nociception)

Nous avons tendance à considérer la douleur comme « un sens », mais il existe en fait trois types de blessures réelles ou potentielles, qui peuvent produire des perceptions douloureuses distinctes :

14. Les températures dangereuses

15. Les substances chimiques dangereuses

16. Les blessures corporelles mécaniques (pincement, déchirure, coupure)

Toutefois, comme nous le verrons au chapitre 11, il existe beaucoup d’autres types de douleurs.

La température (thermoception)

17. Le froid

18. Le chaud

Pourquoi n’avons-nous pas un unique « sens de la température » ou « sens de la chaleur » ? En partie parce que nos récepteurs du « froid » et du « chaud » sont distincts, mais aussi parce que les signaux qu’ils émettent ne déclenchent pas les mêmes réactions. Celles-ci peuvent être physiques (vous retirez votre pull, par exemple, si vous avez trop chaud) ou psychologiques (nous y reviendrons au chapitre 10).

La représentation spatiale de notre corps (proprioception).

19. La représentation spatiale de notre corps, pour laquelle nous disposons de trois classes de récepteurs, est le sens intuitif et essentiel de la position dans l’espace de nos membres et des différentes parties de notre corps. Descendre un escalier, boire une coupe de champagne, jouer au tennis, marcher les yeux bandés sur une corde raide, etc. : sans la proprioception, toutes ces actions risqueraient de nous être fatales.

Le sens de l’orientation, du mouvement et de l’équilibre
(les sens vestibulaires)

20. La rotation de la tête dans les trois directions de l’espace

21. Le mouvement vertical (comme dans un ascenseur) et la gravitation

22. Le mouvement horizontal (comme en voiture)

Si ces trois types de mouvements semblent présenter peu d’intérêt, c’est seulement parce qu’ils sont terriblement sous-estimés. Leur dysfonctionnement risque pourtant de vous faire tourner en rond comme les étudiants du Projet Blair Witch, ou de vous faire vivre une expérience de sortie du corps. En revanche, les derviches tourneurs savent parfaitement utiliser leur système vestibulaire (nous y reviendrons au chapitre 7).

Les perceptions internes (intéroception)

Certains de ces sens sont vitaux non seulement parce qu’ils nous permettent de rester en vie, mais aussi de ressentir des émotions (comme nous le verrons au chapitre 14).

23. Les battements cardiaques

24. La pression sanguine

25. Le dioxyde de carbone dans le sang

26. L’oxygène dans le sang

27. La capacité d’expansion des poumons

28. Le pH du liquide céphalo-rachidien

Les sensations viscérales : la faim, la soif et les déchets

29. La pression osmotique (un indicateur de la quantité d’eau présente dans l’organisme)

30. Le remplissage de l’estomac

31. Le remplissage de la vessie

32. Le remplissage du rectum

Soit 32 sens… Quel bond, de 5 à 32 ! Chacun de ces sens joue un rôle essentiel dans notre vie et – j’espère vous en convaincre – a sa propre histoire extraordinaire.

Première partie

Les cinq sens d’Aristote

Chapitre 1

La vision

Notre sens prédominant,
mais pas infaillible

« Par nature, l’Homme a soif de connaissance. Une preuve en est le plaisir que nous procurent nos sens ; nous les chérissons pour leur utilité, mais encore davantage pour eux-mêmes ; et le premier de tous, le sens de la vision. »

Aristote, Métaphysique, Livre I

Chez l’être humain comme chez les autres primates, la vision a longtemps été considérée comme le sens dominant. D’un seul coup d’œil, nous savons où nous nous trouvons, ce qui se dirige vers nous, rencontre agréable ou redoutable. La vision est une sorte de « long bras » nous permettant de sonder notre environnement à distance et sans risques.

La capacité de détecter la lumière, le fondement de la vision, est un sens ancien dont sont dotés la plupart des organismes vivants. Le chêne détecte la lumière, tout comme une simple bactérie photosynthétique dans une mare. Depuis leur apparition, il y a environ 3,5 milliards d’années, les cyanobactéries – connues sous le nom d’algues bleues – utilisent la lumière pour produire de l’énergie.

La découverte fortuite, en 2016, d’un nouveau genre de cyanobactéries, les synechocystis, a permis de révéler l’un des moyens utilisés par les cyanobactéries modernes pour localiser la lumière qui leur est nécessaire. Ainsi, Conrad Mullineaux et son équipe de l’Université Queen Mary à Londres ont observé à la lumière d’un microscope un groupe de synechocystis et ont découvert des points brillants sur la face inférieure des membranes cellulaires. Des expériences ultérieures ont révélé que chaque cellule focalise la lumière un peu comme un globe oculaire. Et quand la cyanobactérie a repéré d’où vient la lumière, elle est capable de se diriger dans sa direction à l’aide de minuscules cils vibratiles situés à l’extérieur de la membrane cellulaire1.

Pour les cyanobactéries primitives comme pour celles d’aujourd’hui, détecter la lumière, leur source d’énergie, est une question de survie. Cette capacité s’est révélée si importante que 96 % des espèces animales sont dotées de ce sens, sous une forme ou sous une autre. Les plus anciens fossiles d’yeux connus datent de quelque 520 millions d’années. On a même émis l’hypothèse qu’une sorte de « course aux armements » ayant abouti à des systèmes visuels de plus en plus performants aurait été le moteur de l’explosion cambrienne. Cette dernière s’est produite il y a environ 550 millions d’années, et les principaux groupes d’animaux qui existent aujourd’hui sont apparus à cette époque.

Le développement de l’organe de la vision, l’œil, aurait permis à nos ancêtres aquatiques de repérer plus aisément leur nourriture et leurs congénères, ou encore d’échapper à leurs prédateurs. Mieux encore, ils auraient entrevu, au sens propre, un avenir nouveau sur la terre ferme.

On ignore ce qui poussa nos ancêtres vertébrés à quitter le milieu aquatique, il y a environ 385 millions d’années. Mais, en 2017, grâce à un examen minutieux de fossiles, une équipe de biologistes et d’ingénieurs a montré que juste avant que les vertébrés ne deviennent des animaux terrestres, leurs capacités visuelles s’étaient notablement améliorées : les yeux avaient migré des côtés de la tête vers le sommet et leur taille avait presque triplé. Cela leur aurait donné la possibilité de voir plus facilement au-dessus de la surface de l’eau et d’observer un tout nouveau monde. Selon ces chercheurs, ces animaux auraient découvert une nourriture abondante disponible sur la terre ferme – mille-pattes, scolopendres, araignées et autres –, ce qui aurait favorisé l’évolution des nageoires en membres2.

De petites variations dans l’évolution de la vision, survenues quelques millions d’années plus tard, permettraient d’expliquer une nouvelle étape fondamentale : celle où notre espèce s’est redressée. Le dernier ancêtre commun à Homo sapiens et à notre espèce-sœur, les Néandertaliens, vivait il y a environ 500 000 ans. Ce qui s’est passé alors reste à préciser, car la découverte d’un grand nombre de nouveaux fossiles a brouillé le tableau évolutif relativement clair qui semblait se dessiner. Il y a quelque 430 000 ans, les Néandertaliens sont arrivés sur le continent européen et certains ont migré vers l’Asie. Et il y a 300 000 ans, Homo sapiens est apparu en Afrique. Entre 60 000 et 50 000 ans, des croisements entre des groupes de sapiens et des Néandertaliens se sont produits au Moyen-Orient. Il y a environ 45 000 ans, des groupes de ces humains modernes arrivèrent en Europe, et des analyses ADN montrent que les croisements avec des Néandertaliens continuèrent. Toutefois, 5 000 ans plus tard, les Néandertaliens s’étaient éteints.

L’examen de crânes révèle que le cerveau des Néandertaliens avait à peu près la même taille que le nôtre. Ces individus étaient grands et robustes. Ils avaient des orbites oculaires plus grandes que les nôtres, c’est-à-dire qu’ils avaient sans doute des yeux plus grands. Dès lors, pourquoi ont-ils disparu, alors que nos ancêtres, plus chétifs et dotés d’un système visuel moins performant, ont survécu ?

Les Néandertaliens avaient des yeux de grande taille vraisemblablement parce qu’ils vivaient à des latitudes plus élevées, où la luminosité est faible. Pour voir correctement, notamment à l’aube ou au crépuscule, il leur fallait des yeux plus grands que ceux de nos ancêtres sapiens africains. Quant à leur corpulence, elle résultait probablement d’un processus d’adaptation au froid. Mais, une nouvelle fois, ce qui semble a priori avoir été un avantage présentait aussi des inconvénients. Selon les chercheurs d’Oxford, la capacité cérébrale dédiée à la vision et au contrôle corporel devait être plus importante chez les Néandertaliens qu’elle ne l’était chez nous. Ce qui réduisait d’autant le volume cérébral associé aux fonctions cognitives – le raisonnement et la pensée, l’élaboration et le maintien des réseaux sociaux complexes, ou encore l’innovation3.

La vision d’Homo sapiens, qui avait migré vers le nord, n’était sans doute pas aussi performante. Mais cet inconvénient était largement compensé par d’autres capacités cognitives. En fin de compte, l’homme de Néandertal aux grands yeux et au physique imposant était moins bien adapté à l’environnement eurasien peu accueillant qu’Homo sapiens, qui a fini par le supplanter. L’extinction des Néandertaliens était dès lors inévitable.

Si d’autres théories ont été proposées pour expliquer la victoire de sapiens, il est probable que les Néandertaliens voyaient le monde un peu différemment de nous. Mais c’est aussi sans doute le cas pour vous et moi : nous voyons le monde de façon légèrement, voire radicalement, différente.

Le système visuel commence à se former très tôt au cours de la gestation4. Mais il n’achève son développement qu’après la naissance, quand le bébé se met à regarder et à observer*1. L’acuité visuelle d’un nouveau-né ne dépasse pas 5 % environ de celle d’un adulte et il ne voit guère au-delà de 30 centimètres, la distance qui le sépare du visage de sa mère ou de son père quand ils les tiennent dans leurs bras. Toutefois, il distingue l’ombre et la lumière et voit des taches rouge vif. Vers deux mois, le bébé différencie un vert et un rouge vifs. Quelques semaines plus tard, il distingue un bleu et un vert vifs5.

Le rouge, le vert et le bleu sont parmi les couleurs qu’un bébé voit en premier, parce que notre rétine contient trois types de cônes, en plus des bâtonnets qui permettent de voir dans la pénombre. Les cônes sont regroupés par millions dans la fovéa, au centre de la rétine.

Les cônes « bleus » contiennent un type d’opsine, une protéine sensible à la lumière, qui absorbe surtout la lumière dans le bleu et le violet, les longueurs d’onde les plus courtes du spectre de la lumière visible. L’opsine des cônes « verts » réagit davantage aux longueurs d’onde moyennes de la lumière verte, tandis que l’opsine des cônes « rouges » est surtout sensible à la région vert/jaune/orange du spectre de la lumière visible, même s’ils détectent aussi des longueurs d’onde plus longues (le rouge).

L’opsine sensible au bleu aurait d’abord servi à la détection de la lumière ultraviolette et aurait en partie changé de rôle au début de l’évolution des mammifères. Bien que nous ne puissions normalement pas voir les ultraviolets, notre opsine bleue est restée sensible à ces longueurs d’onde6. La cornée et le cristallin absorbent la lumière ultraviolette avant qu’elle n’atteigne la rétine, mais les personnes qui ont subi l’ablation du cristallin à cause d’une cataracte disent percevoir parfois des motifs sur les fleurs et voir en violet des objets qui leur apparaissaient noirs avant l’opération. Cela expliquerait pourquoi les toiles que Claude Monet a peintes après l’opération de la cataracte de son œil gauche, opération subie à l’âge de 82 ans, tirent sur le violet et le bleu.

Il y a entre 30 et 45 millions d’années, nos lointains ancêtres ne disposaient que d’opsines rouges et bleues. Puis le gène de l’opsine rouge a été dupliqué et des mutations l’ont rendu sensible aux longueurs d’onde « vertes ». Selon certains chercheurs, l’opsine verte aurait permis de repérer plus facilement les fruits rouges sur les feuilles vertes, ce qui aurait favorisé la sélection de ce caractère. Quoi qu’il en soit, cette évolution eut une importance notable, faisant passer le nombre de couleurs perçues par l’œil de quelque 10 000 à plus d’un million. Grâce à la palette des signaux émis par ces trois types de cônes, vous pouvez distinguer une gamme impressionnante de nuances, de l’ivoire le plus pâle au noir de jais en passant par le magenta7.

Dotés de trois types de cônes, la plupart des êtres humains sont « trichromates ». Toutefois, les anomalies de la vision des couleurs, dues à une mutation sur le gène de l’opsine, sont fréquentes8. Si l’absence totale de vision des couleurs est rare, la vision des couleurs rouge-verte est anormale chez environ un homme sur 12 et une femme sur 200 parmi les descendants d’Européens du Nord. L’anomalie est moins fréquente au sein des autres populations étudiées. Les personnes concernées ne distinguent pas les rouges et les verts. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle le logo de Facebook est bleu. Son fondateur Mark Zuckerberg a confié qu’il ne perçoit pas le rouge ni le vert, alors qu’il voit très bien le bleu9.

Même s’il est difficile pour quelqu’un ayant une vision normale de s’imaginer comment une personne qui n’a pas de cônes rouges voit le monde, sa palette va sans doute du bleu au blanc et au jaune, sans rouges ni verts. Les individus qui n’ont pas le gène de l’opsine verte auraient une perception visuelle similaire, mais les objets rouges leur apparaîtraient plus lumineux.

C’est la conférence donnée en 1794 par le chimiste britannique John Dalton sur une déficience de la perception des couleurs qui représente la première référence connue de ce type de troubles. « J’ai souvent demandé le plus sérieusement du monde, expliquait-il à son auditoire, si telle fleur que j’observais était rose ou bleue, mais on croyait toujours que je plaisantais. » Il pensait que son humeur vitreuse – le fluide qui emplit le globe oculaire – était teintée en bleu. Avec son autorisation, ses yeux furent prélevés et analysés après son décès. Son humeur vitreuse se révéla être parfaitement transparente. Il fallut attendre 1990 pour que son ADN soit analysé et que l’on découvre l’absence du gène codant l’opsine verte10.

L’absence de cônes bleus, responsable des anomalies de la vision des couleurs bleu-jaune, est plus rare et touche une personne sur 10 000. Ceux qui en sont atteints voient le monde dans des nuances de rouge, blanc et vert.

Bien que la vision trichromate – avec trois types de cônes – soit la plus répandue, certaines femmes ont un quatrième type de cônes.*2 Cela ne se traduit pas toujours par une perception particulière des couleurs, sauf si ce quatrième type réagit à la lumière très différemment des trois autres. Gabriele Jordan, de l’université de Newcastle, a ainsi identifié chez une femme un quatrième type de cônes sensible aux longueurs d’onde jaune-orange du spectre de la lumière visible. Ce type « jaune » surnuméraire lui permettait de distinguer, dans certains tests, un mélange rouge-vert d’un orange pur. Elle percevait des nuances invisibles à la plupart des autres personnes testées11.

Toutefois, même dans le cas d’une vision normale, les individus ne perçoivent pas tous les couleurs de la même façon. Une équipe américaine a relevé des variations importantes dans le gène de l’opsine rouge. En étudiant ce gène chez 236 personnes venant du monde entier, ils en ont identifié 85 variants (ou versions). Ces variations influent sans doute sur la perception des rouge-orange, c’est-à-dire que vous ne voyez pas une pomme « rouge » de la même façon que moi12.

Des bâtonnets pour voir dans la pénombre et des cônes pour distinguer les couleurs… C’est ce que l’on enseignait encore tout récemment, lorsque j’étais étudiante, pour expliquer le fonctionnement de la rétine. Les yeux nous permettent de voir et nous voyons grâce à ces capteurs.

Mais ce n’est qu’une partie de l’histoire…

Vous avez certainement entendu parler de votre « horloge biologique ». En réalité, vous avez plusieurs horloges qui participent à la coordination de l’ensemble, de la marche jusqu’à la digestion. Mais l’horloge maîtresse est située dans le cerveau, dans l’hypothalamus, une région essentielle à nos fonctions vitales. Pour fonctionner correctement, cette horloge doit savoir quand le jour se lève et quand la nuit tombe, et cette information lui est transmise par les yeux, mais non par le biais des protéines qui permettent la vision.

En 1998, le neuroscientifique américain (né en Allemagne) Ignacio Provencio découvrait, dans la peau d’une grenouille africaine à griffes, la « mélanopsine », un nouveau pigment sensible à la lumière13. Moins de deux ans plus tard, il mettait en évidence que la rétine humaine en contient aussi.

Diverses expériences ont montré que des animaux aveugles, parce que dépourvus de cônes et de bâtonnets, perçoivent, malgré tout, la luminosité grâce à la mélanopsine contenue dans leur rétine ; ces informations leur servent à contrôler les rythmes biologiques. Ce contrôle est aussi important pour le sommeil que pour la santé physique et mentale, comme l’ont montré les recherches sur le travail de nuit. Une mutation sur le gène codant cette protéine est impliquée dans la dépression saisonnière ou trouble affectif saisonnier14 ; les sujets concernés souffrent de dépression durant les mois d’hiver, quand la luminosité est faible.

Pour aider votre hypothalamus à percevoir quand le jour se lève et quand le soleil se couche, il est important d’exposer vos yeux à une lumière vive le matin, mais pas le soir. Michael Terman, qui dirige le Centre de luminothérapie et des rythmes biologiques à l’université Columbia, propose différentes astuces pour améliorer le fonctionnement de ce système : rendez-vous à pied à votre travail et évitez de porter des lunettes de soleil ; chez vous, utilisez des lumières vives, mais aussi des variateurs d’intensité, afin que, le soir venu, vous puissiez réduire les éclairages. Selon Terman, renforcer la luminosité diurne aiderait à réduire la somnolence du milieu d’après-midi et du début de soirée qui saisit beaucoup d’entre nous, tandis qu’une réduction de l’intensité lumineuse dans la soirée permettrait de mieux dormir la nuit15. Ces conseils sont également valables pour les personnes aveugles : après la découverte de la mélanopsine, on leur a conseillé d’éviter de porter des lunettes à verres foncés.

Ainsi, l’œil n’est pas seulement un organe de la vision. Il sert aussi à percevoir l’une des variations majeures de notre environnement, qui, pour nous comme pour de nombreux autres organismes vivants, conditionne la survie et le développement : l’alternance du jour et de la nuit.

Aristote l’avait déjà noté, bien que l’œil soit l’organe de la vue, nous ne voyons pas dans nos yeux, mais dans notre cerveau. Et si nous ne voyons pas tous le monde de la même façon, c’est essentiellement parce qu’il existe des différences de traitement de l’information d’un cerveau à l’autre.

Examinons de plus près le trajet que suivent ces informations. Vous venez de vous réveiller et vous ouvrez les rideaux. Une lumière vive envahit votre chambre à coucher. Dès que la lumière stimule vos bâtonnets et vos cônes, des signaux électriques sont émis et transmis par le nerf optique jusqu’à votre cerveau. Ils passent d’abord par le thalamus, une structure située juste au-dessus du tronc cérébral et qui sert à la transmission de toutes les informations sensorielles. L’une des principales fonctions du thalamus consiste à transmettre les informations sensorielles qui lui parviennent (à l’exception des signaux olfactifs) vers la zone du cortex appropriée, où leur traitement se poursuivra16.

Les signaux émis par la rétine sont envoyés à l’aire V1 – une mince couche de tissu qui constitue notre « cortex visuel primaire »17. Les différentes populations de neurones de l’aire V1 réagissent à des caractéristiques particulières. Par exemple, certaines sont activées par les bords ou les lignes orientées selon un certain angle, telles que la verticale de vos rideaux ou l’angle droit formé par votre tête de lit ou votre penderie. Les informations visuelles issues de l’aire V1 sont transmises à d’autres régions du cortex visuel qui assurent notamment le traitement de la couleur, du mouvement, des formes et des visages18. Supposons maintenant que vous vous retourniez et que vous voyiez votre fille vous sourire par-dessus la couette, c’est que « l’aire fusiforme des visages » de votre cerveau a reçu des informations visuelles déjà partiellement traitées. Cette petite aire du cortex visuel assure la reconnaissance des visages (réels ou dessinés), mais aussi des têtes d’animaux19. Certains animaux, tels les chiens, ont eux aussi une aire cérébrale qui réagit aux visages humains20.

Les personnes dont les yeux fonctionnent parfaitement, mais qui, en raison d’une anomalie génétique, d’une blessure ou d’une maladie, ont un cortex visuel présentant des anomalies, peuvent être aveugles aux objets immobiles, mais sensibles aux objets en mouvement, ou capables de repérer un nez sur une photo, mais incapables de percevoir les visages. Des différences moins radicales dans le traitement des signaux visuels par le cerveau produisent des variations plus ténues, mais qui n’en sont pas moins surprenantes, dans notre perception propre ou figurée du monde.

Pour certains d’entre nous, les couleurs des objets semblent toujours moins brillantes – moins « saturées » – que pour d’autres. C’est par exemple le cas des personnes dépressives. Des différences de performances visuelles influent également sur la personnalité. Ainsi, les individus caractérisés par une ouverture à l’expérience marquée – un trait de personnalité associé à la curiosité et à la créativité21 – présentent souvent une particularité dans la façon dont leur cerveau traite les images qu’il reçoit de chaque œil. Rappelons que les psychologues ont élaboré un modèle caractérisant la personnalité qui repose sur cinq facteurs : l’ouverture à l’expérience, le caractère agréable (la gentillesse), le caractère consciencieux, le névrosisme (ou instabilité émotionnelle) et l’extraversion (l’opposé de l’introversion). Selon ce modèle, l’ouverture à l’expérience est associée à une grande tolérance à l’ambiguïté. Et cette association semble s’appliquer jusque dans la perception sensorielle.

Une étude de ce que l’on nomme la rivalité binoculaire en apporte la preuve. Imaginez que l’on place devant votre œil gauche des bandes rouges horizontales délimitées par un cercle, et devant votre œil droit des bandes verticales vertes délimitées par un cercle. Le cerveau alterne la perception, supprimant d’abord une image puis l’autre, de sorte que vous percevez alternativement les deux. Toutefois, par moments, les images se brouillent et se mélangent. Quand Anna Antinori, de l’université de Melbourne, a fait l’expérience avec un groupe d’étudiants, qui avaient également passé des tests de personnalité, elle a montré que ceux dont l’ouverture à l’expérience était la plus marquée voyaient une image brouillée beaucoup plus souvent que ceux ne présentant pas cette caractéristique. Elle en conclut que les personnes plus ouvertes à l’expérience voient le monde différemment22.

Cette étude, publiée en 2017, a été la première à faire le lien entre les variations de la perception visuelle et un aspect particulier de la personnalité. Ainsi, le cerveau des personnes plus ouvertes à l’expérience fonctionnerait de façon un peu différente : les mécanismes neuronaux qui sous-tendent le mélange des images provenant des deux yeux, seraient peut-être reliés à une pensée divergente, c’est-à-dire à la capacité d’imaginer des solutions variées et innovantes à un problème, capacité directement liée à la créativité.

D’autres types de disparités sont fréquents dans certains groupes, mais ces différences ne sont liées ni aux gènes de l’opsine, ni à la personnalité, ni à des conditions socio-économiques particulières : certaines populations voient le monde différemment, en raison non pas de leurs gènes, mais de leur culture. Soulignons que ces différences ne représentent en aucun cas d’éventuelles déficiences.

Après avoir travaillé dans une agence de voyages, Debi Roberson a commencé une carrière universitaire. À l’âge de 44 ans, elle a laissé chez elle, au Royaume-Uni, ses enfants alors adolescents, pour rejoindre une équipe de recherche en anthropologie dans le Nord de la Papouasie-Nouvelle-Guinée. « Et je ne suis pas partie pour fuir une maison pleine d’adolescents ! », insiste-t-elle en riant. Roberson espérait que cette étude lui permettrait de préparer un doctorat. Mais ce fut bien davantage, puisqu’elle allait apporter une toute nouvelle compréhension de la perception des couleurs.

Roberson s’attendait à trouver des données qui confirmeraient la théorie alors prédominante, selon laquelle tous les individus décomposent « l’espace des couleurs » quasiment de la même façon. Ainsi, on admettait que vous comme moi, nous voyons certaines couleurs comme étant « rouges », tandis que d’autres, différentes du rouge, mais reliées entre elles, seraient « vertes ».

Le français, comme l’anglais, compte huit mots simples pour désigner les couleurs de base : rouge, rose, brun, orange, jaune, vert, bleu, violet, blanc, noir et gris. Roberson voulait étudier la perception des couleurs dans des groupes où les termes désignant les couleurs sont moins nombreux. Elle se demandait où trouver de telles populations quand ses voisins lui ont dit qu’ils étaient allés en mission humanitaire en Papouasie-Nouvelle-Guinée et qu’ils avaient remarqué que les habitants mentionnaient très rarement les couleurs.

En 1997, elle s’envola pour Port Moresby, explora le pays et finit par découvrir une tribu de chasseurs-cueilleurs qui n’avait pas encore été étudiée, les Berinmos. Équipée d’un minimum de matériel, d’un peu de nourriture, de quelques médicaments et de 160 pastilles de couleurs, elle commença à étudier la façon dont les Berinmos désignent les couleurs. Là où nous disposons de huit termes, les Berinmos en utilisent cinq, un seul mot désignant le bleu et le vert. En revanche, ils ont deux mots différents pour ce que je qualifierais de « vert » : nol et wor. Ces deux mots correspondent aux couleurs des feuilles des tulipes fraîches qu’ils mangent et des tulipes fanées qui ne sont plus comestibles. Selon Roberson, c’est un peu la différence que nous ferions entre un vert vif et une couleur kaki. Elle dit être capable de distinguer un vert nol et un vert wor, mais pour un Berinmo, tout ce qui est vert pour nous, serait soit nol soit wor. Pour eux, aucun terme ne peut qualifier les deux. Qui plus est, le bleu d’un lac ou d’un ciel clair, entre dans la catégorie nol.

Roberson imagina alors une expérience. Elle montra à des volontaires Berinmos une pastille de couleur, puis la cacha, et leur présenta ensuite deux pastilles en leur demandant de désigner celle qu’elle leur avait montrée. Elle fit l’expérience avec plusieurs paires, dont l’écart de teinte entre les deux pastilles était chaque fois le même. Parfois, la pastille d’origine et la seconde pastille d’une paire appartenaient à la même catégorie nol, wor, ou à ce que nous qualifions de « bleu » ou de « vert ». Parfois, ces pastilles appartenaient à la même catégorie en langue berinmo, mais pas pour nous (l’une aurait été bleue et l’autre verte), ou l’inverse (par exemple, si la première pastille était qualifiée de nol, l’autre était wor, mais, pour nous, elles auraient été toutes les deux soit bleues, soit vertes).

D’après les résultats de Roberson, quand les catégories des couleurs étaient différentes en berinmo, les volontaires donnaient de meilleures réponses que lorsqu’elles étaient différentes en anglais. Par ailleurs, ils identifiaient beaucoup plus facilement une pastille nol quand on leur donnait à choisir entre une nol et une wor, que s’ils devaient repérer une pastille bleue quand on leur en montrait une bleue et une verte. À son retour à Londres, Roberson fit passer les mêmes tests à des volontaires anglophones au Goldsmiths College de l’université de Londres, et elle obtint les résultats inverses.

S’il existait des universaux pour la couleur, et si, sur le plan de la perception, nous décomposions tous l’espace des couleurs de la même façon, la langue ne devrait avoir aucune importance. Or elle est déterminante. Ces résultats, publiés dans la revue Nature en 199923 firent grand bruit dans la communauté scientifique.

Roberson et son directeur de thèse Jules Davidoff, ainsi qu’Ian Davies de l’université du Surrey, entreprirent alors de tester plus directement la perception des couleurs, en étudiant, cette fois, un peuple semi-nomade de Namibie, les Himbas.

Comme les Berinmos, les Himbas n’ont qu’un seul terme pour désigner le bleu et le vert. Roberson et ses collègues utilisèrent des tests sur ordinateur, où les couleurs étaient présentées brièvement dans un cercle. Ils ont mis en évidence que les Himbas avaient de grandes difficultés à repérer une tache qui nous semblerait à l’évidence « bleue », parmi un ensemble de taches « vertes ». En revanche, ils identifiaient très facilement l’intrus présent parmi des taches appartenant à la même catégorie de couleurs dans leur propre langue24.

Depuis, toutes les expériences ont confirmé que la langue influence notre perception des couleurs. Certains chercheurs se sont intéressés à des langues qui disposent de plusieurs mots pour désigner le bleu. En russe ou en grec, par exemple, un objet ne peut pas être simplement « bleu », il est nécessairement « bleu clair » ou « bleu foncé », nuances pour lesquelles ces deux langues ont deux mots spécifiques25.

Cela ne signifie évidemment pas que la capacité de distinguer les couleurs ou les nuances soit déterminée par la langue. Le grec ancien ne semble pas avoir eu de terme précis pour le « bleu ». Et si Homère a décrit la mer comme étant « couleur de vin sombre », ce n’est pas pour autant qu’il ne « voyait » pas ce que nous nommons le bleu. Les Grecs de l’Antiquité n’auraient pas éprouvé le besoin de décrire le bleu en tant que tel ; de même, si les catégories nol et wor existent, ce n’est pas parce que les Berinmos adorent le vert, mais parce que cette distinction leur permet de faire la différence entre une plante comestible et une autre qui ne l’est pas.

Roberson se souvient ainsi d’une vieille femme berinmo, bougonne mais amusante, qui distinguait facilement un grand nombre de couleurs : « Elle observa mes 160 échantillons de couleurs et imagina un commentaire désagréable associant chacune de ces couleurs à l’un des habitants de son village. » Par exemple : « Oh, ça c’est une couleur de maladie, on dirait la peau de ma belle-sœur ! »

En montrant que la culture, par le biais de la langue, influe sur la perception visuelle, ces recherches ont remis en cause des idées bien ancrées sur la façon dont nous voyons. D’autres expériences utilisant des tests géométriques simples ont confirmé ces résultats. Ainsi, Yoshiyuki Ueda et ses collègues de l’université de Tokyo ont présenté des formes géométriques simples à des Canadiens, des Américains et des Japonais, en leur demandant de repérer l’intrus. Parfois, un trait était plus court ou plus long que les autres, ou bien il était horizontal alors que les autres étaient légèrement inclinés. Contrairement aux Japonais, les Américains du Nord (États-Unis et Canada) identifiaient moins vite un segment plus court. En revanche, les Japonais mettaient plus de temps que les Américains à repérer un trait horizontal parmi d’autres qui étaient inclinés. Pourquoi ?

Les chercheurs ont émis l’hypothèse que l’écriture serait la raison de ces différences. Dans les pays de l’est de l’Asie, de petites différences dans la longueur des traits change le sens de certains caractères. Au contraire, dans les alphabets occidentaux, c’est plutôt l’inclinaison des traits qui compte. Notre expérience entraînerait notre cerveau à gérer les types d’informations visuelles les plus fréquents. Plus cet entraînement est assidu dans un groupe culturel, plus l’effet est visible au sein de cette population.

L’impact du langage sur notre perception visuelle continue de faire l’objet de débats. Les chercheurs n’admettent pas tous que le langage – un processus cérébral dit de « haut niveau » – ait une influence « top down » (du haut vers le bas) sur nos perceptions sensorielles. Pourtant, cette hypothèse semble cohérente avec la théorie de la perception par traitement prédictif, l’un des modèles de notre perception du monde.

Selon ce modèle, tout ce que vous voyez, entendez, sentez, etc., est « l’estimation la plus probable » que fait votre cerveau sur les événements qui se produisent autour de vous. Votre cerveau réalise cette estimation à partir des données qu’il reçoit des organes sensoriels et de ses « attentes » fondées sur vos expériences passées. Si les informations sensorielles semblent vagues ou peu fiables, votre cerveau va vous inciter à obtenir des données plus précises (par exemple en tournant un peu la tête ou en vous rapprochant de tel ou tel objet). S’il n’obtient pas de précisions, votre cerveau se fiera davantage à ses prédictions pour déclencher une perception. Dans certains cas, il pourra même vous mentir… pour votre bien.

Car, d’après le neuroscientifique Duje Tadin, du Centre des sciences de la vision de l’université de Rochester aux États-Unis, « la perception visuelle n’a pas pour objet de nous donner une image précise de notre environnement, mais de nous fournir la plus utile. Or ce ne sont pas nécessairement les mêmes. »26

En effet, beaucoup des illusions visuelles les plus connues reposent sur la façon dont le cerveau produit la représentation de notre environnement la « plus utile », à défaut d’être la « plus précise ».

L’une de ces illusions liées à la perception des couleurs a été imaginée par le neuroscientifique américain Edward Adelson en 1985. Il avait conçu par ordinateur l’image d’un cylindre vert posé sur l’un des coins d’un échiquier composé de carrés gris clair et gris foncé. Or un carré situé dans l’ombre portée du cylindre paraît « clair », tandis qu’un carré situé en dehors de la zone d’ombre semble « foncé », alors qu’ils sont tous deux exactement du même gris27. Notre cerveau, habitué aux effets de l’ombre sur les nuances, effectue des ajustements et produit son « estimation la plus probable » (ce que nous percevons) des couleurs sur l’échiquier. Si notre cerveau ne corrigeait pas les variations de l’intensité lumineuse dans la vie de tous les jours, nous serions vite perdus. Par exemple, imaginez un bus circulant dans la rue, il changerait sans cesse de couleur en passant de l’ombre à la lumière ou inversement. Une feuille de papier n’aurait pas la même couleur au coucher du soleil ou à midi. Tous les cerveaux font les mêmes hypothèses pour traiter l’ombre, si bien que l’illusion optique de l’ombre sur le damier nous trompe tous de la même façon.

Une autre illusion, l’une des plus célèbres en psychologie, révèle à quel point la perception sensorielle est active et non pas passive. Il s’agit de l’effet McGurk, mis en évidence par le psychologue écossais éponyme. Dans les années 1970, Harry McGurk et ses collègues découvrirent par hasard que des sujets qui observent les lèvres de quelqu’un émettant le son « ba » en même temps qu’ils entendent le son « ga », perçoivent le son « da ». Cet effet confirme que lorsque nous parlons, nous combinons des informations visuelles et auditives, pour construire une perception qui n’est un simple reflet ni des unes ni des autres.

En 1890, le psychologue américain William James écrit dans son ouvrage Principes de psychologie : « Bien qu’une part de ce que nous percevons soit délivrée par nos sens qui nous informent sur ce qui est devant nous, une autre part (peut-être la plus importante) provient toujours de notre propre tête ». Anil Seth, professeur de neurosciences cognitives et computationnelles à l’université du Sussex, le résume à sa façon : « Le monde que nous ressentons vient tout autant, si ce n’est davantage, de ce que nous projetons sur lui que de ce qu’il projette en nous. »28

Seth a montré que cette affirmation s’applique à la vision périphérique. Les représentations que nous avons des objets situés au centre de notre champ visuel, où notre vision est nette, sont généralement précises et riches en détail, ce qui n’est pas le cas pour les objets situés en périphérie. En réalité, les informations visuelles sur le monde qui nous entoure sont même peu nombreuses, bien que nous ayons l’impression de voir précisément tout ce qui se passe autour de nous. Seth et ses collègues ont découvert que notre vision périphérique, si précise en apparence, est en réalité partiellement constituée d’hallucinations. Nous utilisons le signal fiable de la région centrale de notre champ visuel pour construire notre perception de la périphérie où les données sont plus floues29.

Il peut même arriver que nous ne voyions pas certaines choses, bien qu’elles soient situées juste devant nous. L’expérience la plus connue qui a mis en évidence cette cécité partielle, est appelée par les psychologues l’« expérience du gorille ». Les expérimentateurs avaient demandé aux participants de regarder une vidéo où deux équipes jouaient au basket. Les joueurs de l’une des équipes portaient un T-shirt blanc, les autres un T-shirt noir. Les participants devaient compter le nombre de passes entre les joueurs en blanc. Pendant le match, l’un des expérimentateurs s’habillait en gorille et passait au milieu des joueurs. La plupart des personnes participant au test ne remarquaient pas le gorille.

Comment est-ce possible ? Notre capacité d’attention consciente est limitée et les informations qui nous arrivent à chaque instant ne peuvent pas toutes être traitées consciemment. Quand nous atteignons la limite, nous risquons d’être victimes de « cécité d’inattention » et de ne plus remarquer les informations totalement inattendues. Dans l’« expérience du gorille », la rétine des participants réagissait bien à la forme d’une personne déguisée en gorille, mais leur cerveau ne jugeait pas l’information assez pertinente pour la rendre accessible à la conscience.

Ce dernier point est important. Si vous participiez à la même expérience dans la réalité, et non devant un écran, et si un véritable gorille se promenait près de vous, votre cerveau vous alerterait immédiatement. Tant que ce qui se passe ne représente pas une menace, l’information reste en arrière-plan, et c’est très bien ainsi. Mais la vue d’un animal dangereux – ou un regard fixé sur vous – attirera inévitablement votre attention. Vous avez sans doute déjà éprouvé cette sensation désagréable : vous tournez la tête, presque sans le vouloir, et vous croisez le regard de quelqu’un dont vous n’aviez pas remarqué qu’il vous observait. Cela tient au fait que notre cerveau traite sans cesse d’innombrables informations sensorielles, dont nous ne pouvons pas prendre conscience (et il serait inutile que nous le fassions). Mais, qu’apparaisse, dans notre champ de vision périphérique, une menace potentielle – un gorille ou un regard insistant –, et l’analyse de la situation devient consciente en même temps que notre attention se focalise sur cette donnée.

Les illusions visuelles et autres erreurs de perception sont fréquentes, et nous y sommes tous sujets. Mais, comme nos expériences ne sont pas toutes identiques, nos attentes ne le sont pas davantage. Dès lors, des individus confrontés à des situations identiques, même les plus banales, ne les perçoivent pas forcément de la même façon.

Vous avez certainement vécu, vous aussi, un jour, une de ces expériences hallucinatoires dont vous avez pris conscience quand la réalité a repris le dessus. Un dimanche matin d’été, je me suis réveillée vers 4 h 30, j’avais très chaud. Je me suis levée pour mettre en marche le ventilateur. Au moment où je retournai me coucher, la chambre à peine éclairée d’un rai de lumière que laissaient passer les rideaux, j’ai vu la main de mon époux dépasser de la couette. Pourtant… cinq minutes plus tard, mon mari entrait dans la chambre en m’expliquant qu’il s’était endormi sur le canapé du salon et qu’il venait tout juste de se réveiller. Je n’ai pas vu sa main parce que, chaque matin, je la vois dans cette position, mais parce que j’étais convaincue qu’il était dans le lit. Je ne voyais pas ses cheveux bruns, mais la faible lumière qui brouillait mes données sensorielles et renforçait mes attentes, m’a conduite à « voir » la main de mon mari, dont la couleur est très proche de celle de nos draps. N’importe qui d’autre présent dans la chambre n’aurait pas « vu » cette main.

La plupart du temps, nous ne sommes pas exposés à ce type d’hallucination, et nous sommes à peu près tous d’accord sur ce que nous voyons. Dans la mesure où nous avons les mêmes organes des sens et le même cerveau, que nous vivons sur la même planète, la réalité d’une personne est généralement quasi identique à celle des autres. Vous pourriez percevoir une table plus rouge que je ne la perçois, mais nous serions d’accord, vous et moi, sur le fait qu’il s’agit bien d’une table. Mais ce n’est pas toujours le cas et alors, les réseaux sociaux se déchaînent.

Prenons le cas de cette photo de robe, devenue virale : #thedress. Certains internautes voyaient la robe noire et bleue, tandis que d’autres affirmaient, qu’à l’évidence, elle était blanche et dorée. Les débats ont été enflammés, parfois même agressifs. Des spécialistes de la vision et des psychologues ont voulu tirer cela au clair. Jusqu’alors, on admettait que nous voyons tous à peu près les mêmes couleurs, en l’absence d’anomalies de la vision. Un numéro spécial du Journal de la vision, paru en 2017, a été consacré aux recherches faites sur cette fameuse robe30. Il semble que le cerveau des personnes voyant la robe noire et bleue postulait que la photo avait été prise en intérieur, tandis que ceux qui la voyaient blanche et dorée présupposaient qu’elle avait été réalisée à l’extérieur.

Pourquoi le cerveau de telle personne ferait-il une hypothèse et celui de telle autre en formulerait-il une autre ? Apparemment, ceux qui supposaient que la photo avait été prise en intérieur auraient passé plus de temps à l’intérieur durant leur enfance, quand le système de traitement des informations visuelles est encore plastique, tandis que ceux pour qui la photo avait été prise à l’extérieur auraient passé plus de temps dehors, leurs expériences d’enfant ayant influencé la perception des adultes qu’ils étaient devenus.

Cette approche active, dynamique et flexible de la perception a conduit certains chercheurs, y compris Seth, à qualifier notre expérience de la réalité « d’hallucination contrôlée », expression empruntée au psychologue cognitiviste Chris Frich31. Nous sommes tous absorbés dans notre propre hallucination contrôlée, et vivons dans une « bulle perceptive », supposant que les autres voient les mêmes choses que nous, jusqu’au jour où nous prenons conscience que leur réalité est totalement différente de la nôtre.

Il est environ midi, un jour d’hiver où le vent se déchaîne. Je me hâte d’entrer dans la cathédrale de Liverpool, et suis frappée par ce que j’entends. Quelqu’un est en train d’accorder les grandes orgues. Sonores, puis moins fortes, les notes sont jouées, les unes après les autres, en partant des plus graves, octave après octave jusqu’au 4 565e tuyau. Après quelques instants de silence, les notes aiguës emplissent la cathédrale. Puis l’organiste redescend, note après note, des aigus vers les graves.

Je me sentis agressée, presque mal à l’aise, en raison de l’absence de mélodie et à cause des basses fréquences des notes graves. Fiona Torrance, qui vit à Liverpool et m’avait donné rendez-vous dans cette cathédrale, avait vécu une expérience sonore tout à fait différente. Elle me raconte : « Je vois tout cela dans ma tête. Cela prend une forme tubulaire et les couleurs changent. D’abord, c’était rouge, puis c’est devenu violet ».

Quand elle était âgée de sept ans environ, Fiona a réalisé qu’elle ne percevait pas le monde comme la plupart des autres personnes. Mais ce n’est que vers 35 ans qu’un de ses amis lui a dit qu’elle était peut-être synesthète. Elle a passé un examen qui l’a confirmé et a même révélé qu’elle présentait plusieurs types de synesthésie.

La synesthésie, souvent considérée comme une « fusion des sens » illustre bien le rôle majeur que joue notre cerveau dans la « réalité » qu’il crée autour de nous. L’étymologie de ce mot nous précise son sens, puisque, en grec, syn signifie « ensemble », et aisthesis « sensation ». Pour Fiona, le son des notes produit automatiquement des images de formes et de couleurs : l’une des perceptions sensorielles (la vision) fait naître des perceptions dans une autre modalité sensorielle (l’ouïe). Et chez elle, les couleurs déclenchent aussi des sensations tactiles, gustatives et thermiques. Elle présente également l’une des formes les plus fréquentes de synesthésie, connue sous le nom de graphème-couleur, impliquant la vision : « Je vois les lettres et les chiffres en couleur, explique-t-elle. C’est aussi le cas pour les mots qui sortent de la bouche des gens. »

Le nombre exact de types de synesthésies n’est pas connu avec exactitude, mais plusieurs dizaines ont été décrites32. Beaucoup associent les lettres ou les chiffres à des couleurs (la synesthésie graphème-couleur est la plus connue), d’autres des mots avec des goûts (le « lexique gustatif » de ces synesthètes est très spécifique : le mot « prison » déclenche pour l’un un goût de bacon froid et dur, tandis que, pour un autre, le mot « tambourin » est associé à un petit biscuit friable)33.

Pour qu’un diagnostic de synesthésie soit posé, le sujet doit rapporter toujours les mêmes associations. Ainsi, si une personne affirme que, pour elle, un « P » est bleu clair et un « S » marron, il faut que ces associations se reproduisent au moins huit fois sur dix au cours des multiples tests auxquels elle sera soumise. Les non-synesthètes participant aux tests obtiennent des résultats irréguliers, alors que chez les synesthètes, les appariements se font spontanément et sans effort, et sont souvent propres à chaque individu.

Longtemps considérée comme rare, la synesthésie est, en fait, assez répandue. D’après une étude récente, elle toucherait 4 à 5 % de la population mondiale, soit 307 millions de synesthètes, l’équivalent de la population des États-Unis34.

Comment la synesthésie se développe-t-elle ? Pourquoi Fiona perçoit-elle des choses que je ne vois pas ?

Depuis le début du xixe siècle, on sait qu’il existe une composante héréditaire. Les recherches récentes ont confirmé que ce n’est pas une synesthésie particulière qui se transmet, mais plutôt une susceptibilité à développer une forme de ce trouble de la perception35. Par ailleurs, la synesthésie se manifeste assez tôt au cours de la vie. Julia Simner, de l’université du Sussex, a montré que, chez les jeunes enfants synesthètes, les associations sont souvent désordonnées et ne se fixent qu’avec l’âge36.

Si une synesthésie apparaît chez un enfant, on sait aujourd’hui qu’elle ne disparaîtra pas et, même si elle ne se manifestait plus pendant quelque temps, elle réapparaîtrait vraisemblablement un jour. Le neuroscientifique Kevin Mitchell, du Trinity College de Dublin, a étudié le cas de deux personnes dont la synesthésie avait disparu pendant certaines périodes de leur vie37. L’une était une jeune femme, dont la synesthésie avait temporairement disparu après, entre autres, une méningite virale, une commotion cérébrale et un impact de foudre.

Mitchell a conclu de cette étude que, même si une synesthésie établie disparaît temporairement en raison de modifications du fonctionnement biochimique du cerveau, elle reste stable dans le temps. Ainsi, les associations synesthésiques s’installent et se consolident, sans doute pendant l’enfance et après, elles restent « câblées ». Mais pourquoi s’installent-elles ? Et voir des couleurs là où il n’en existe pas ou sentir le goût des mots confère-t-il un avantage ?

Selon l’une des théories proposées, des zones proches du cortex qui, normalement, ne communiquent pas, se mettent à dialoguer. Cette « hyperconnectivité » caractéristique aboutirait à des perceptions croisées inhabituelles. Des variations dans le développement du cerveau ou l’environnement de l’individu détermineraient ces connexions croisées, et le type de synesthésie associé.

Toutefois, Jamie Ward, un autre spécialiste de la synesthésie à l’université du Sussex, n’est pas convaincu par cette théorie. En 2017, l’équipe de Simner a montré que les synesthètes présentent une hypersensibilité sensorielle, comme cela a été établi pour les personnes atteintes d’autisme : ils perçoivent la lumière comme plus intense qu’elle n’apparaît aux autres individus, ou les sons plus forts38. Et, plus une personne a de types différents de synesthésie, plus sa sensibilité sensorielle est élevée, quel que soit le type de synesthésie.

Selon Ward, la synesthésie résulte non pas d’anomalies de la connectivité cérébrale, mais du fait que le cerveau en développement cherche à optimiser sa sensibilité aux modifications des signaux sensoriels, afin d’être alerté des moindres changements de son environnement. Mais certains jeunes cerveaux sont plus « plastiques » que d’autres. Cela se traduit par une plus grande sensibilité sensorielle, mais aussi par une certaine instabilité du système, permettant à des connexions neuronales de s’établir entre des régions qui, normalement, ne communiquent pas39. Pendant l’enfance, ces conversations croisées fluctuent, mais, au fil des années, le cerveau perd sa plasticité et les appariements associés à la synesthésie se figent.

Pour conforter sa théorie, Ward met en avant divers arguments, y compris ses propres résultats, notamment l’étude réalisée en 2018 sur des personnes ayant une synesthésie graphème-couleur40. Cette étude a révélé l’existence de connexions inhabituelles dans la substance grise, pas seulement entre les aires qui traitent les lettres et celles qui traitent les couleurs, mais également entre d’autres régions du cerveau. Selon Ward, « un certain nombre d’éléments ne sont pas situés là où ils devraient être ».

Les performances mnésiques des synesthètes graphème-couleur sont supérieures à la moyenne41, ce qui pourrait, selon lui, être lié à une plus grande plasticité du cerveau facilitant l’apprentissage. Reprenons l’exemple de la femme synesthète mentionnée, dont l’histoire médicale est si dramatique. Elle ne sait pas lire les partitions musicales, mais elle joue à l’oreille du piccolo, de la flûte, du glockenspiel et du marimba (deux sortes de xylophones), ainsi que du piano. Sa synesthésie l’aide à jouer de ces instruments car, d’après Mitchell, des couleurs « erronées » lui signalent les fausses notes. Fiona Torrance apprend à jouer de la harpe et dit ressentir la même chose : voir les notes de la harpe en couleur l’aide à apprendre de nouveaux morceaux.

Les personnes ayant plusieurs synesthésies obtiennent souvent des scores élevés quand on teste leur quotient de spectre autistique, un outil servant à évaluer les différentes caractéristiques de l’autisme. Les synesthètes ne rencontrent généralement pas les mêmes difficultés que les personnes atteintes d’autisme lorsqu’il s’agit de communiquer avec autrui. En revanche, ils partageraient une caractéristique : la focalisation sur les détails. Cela signifie que, comme chez les personnes autistes, les représentations mentales du monde des synesthètes sont centrées davantage sur les éléments constitutifs d’une scène sensorielle (qu’il s’agisse d’un tableau, d’une rue, d’une sonate ou des mots sortant de la bouche de quelqu’un), que sur une représentation globale qui donne son sens à tous les éléments constitutifs. Cette hypersensibilité aux détails expliquerait certaines des capacités remarquables des synesthètes.

Une personne atteinte d’autisme sur dix présente aussi des capacités étonnantes. Le psychiatre américain Darold Treffert, spécialiste du « syndrome du savant » a montré que certaines capacités remarquables, telles que faire des multiplications de tête, identifier les nombres premiers, trouver les jours de la semaine correspondant à des dates, dessiner des perspectives parfaites, avoir l’oreille absolue ou une mémoire extraordinaire, sont bien plus fréquentes parmi les personnes atteintes d’un trouble du spectre autistique42. Un des cas contemporains les plus connus – sans doute parce qu’il a écrit son autobiographie – est le Britannique Daniel Tammet, capable de se souvenir de toutes les décimales du nombre Pi jusqu’à la 22 000e position.

Simon Baron-Cohen, qui dirige le Centre de recherche sur l’autisme de l’université de Cambridge, a diagnostiqué l’autisme de Tammet, alors âgé de 26 ans. Tammet présente également plusieurs types de synesthésie. Les chiffres occupent une place particulière dans son esprit, ils ont des couleurs, des textures et des formes particulières43. Tammet raconte que les séquences de chiffres créent des « paysages » mentaux où il se déplace aisément. Quand il fait un calcul, les formes des chiffres se combinent et produisent une nouvelle forme, qui n’est autre que la solution.

L’autisme combiné à la synesthésie pourrait-il expliquer le syndrome du savant, au moins pour certains cas ? Selon Baron-Cohen, c’est possible. Poursuivant ses recherches, il a ainsi montré que la synesthésie est presque trois fois plus fréquente chez les personnes atteintes d’autisme que dans la population générale.

Julia Simner et Jamie Ward ont également travaillé avec Baron-Cohen, Treffert et James Hughes de l’université du Sussex. Ils se sont intéressés à la prévalence du type graphème-couleur chez des personnes autistes ayant, ou non, un syndrome du savant, et chez des personnes qui n’appartenaient à aucune de ces catégories. Ils ont trouvé une proportion de synesthésie supérieure à la moyenne chez les personnes autistes présentant un syndrome du savant. Ainsi, la synesthésie n’est pas plus fréquente chez les personnes autistes, mais elle l’est quand ces personnes ont des talents extraordinaires44.

Ces chercheurs proposent quelques explications. Tout d’abord, la synesthésie graphème-couleur enrichit peut-être leurs souvenirs, favorisant les prouesses mnésiques dont ils sont capables. Une autre hypothèse, plus fondamentale, serait également envisageable.

Ces personnes savent mieux que la moyenne repérer des motifs et des similitudes entre des ensembles de données, ce qui leur permettrait, notamment, d’acquérir une hypersensibilité et une attention accrue aux détails. Cela contribuerait, d’une part au syndrome du savant et, d’autre part, mais indépendamment, à la synesthésie. Quelles leçons pouvons-nous tirer de ces capacités remarquables ? Pourrions-nous entraîner notre propre vision et notre capacité de reconnaissance des motifs ? Et jusqu’où ?

On sait aujourd’hui que certains constituants de notre cortex visuel réagissent à des signaux spécifiques, tels que les visages, l’orientation des lignes, ou même les personnages du jeu Pokémon45. Ainsi, on observe une région dédiée aux Pokémon dans le cortex visuel des adultes qui ont beaucoup joué à ce jeu vidéo quand ils étaient enfants. Grâce à un entraînement intensif, la rapidité et les performances de notre système visuel pourraient peut-être augmenter.

Nous pourrions aussi apprendre à identifier rapidement de nouveaux types d’objets. Différentes régions cérébrales, dont le cortex préfrontal, semblent reconnaître parfaitement des objets qui n’ont pas d’aire visuelle dédiée, qu’il s’agisse de voitures ou de vases chinois de la période Qianlong. Mais ce n’est pas parce que vous n’avez pas d’aire visuelle dédiée à la reconnaissance de tel ou tel objet que vous ne pouvez pas améliorer le traitement et la reconnaissance de toutes sortes d’images.

Durant la Seconde Guerre mondiale, beaucoup de vies ont ainsi pu être sauvées parmi les Alliés. Avant de disposer d’ordinateurs, les psychologues qui voulaient présenter à un sujet une image de façon très brève, voire subliminale (si rapide que le sujet n’en a pas conscience), utilisaient parfois un tachistoscope, un instrument d’observation (du grec tachys, rapide, et skopion, observer). Un psychologue américain, spécialiste de la vision, Samuel Renshaw, comprit qu’il pouvait utiliser cet instrument pour entraîner les pilotes à reconnaître plus vite les bateaux et avions ennemis46. Quand on leur montrait de façon répétée et très brève des photos de ces bateaux ou avions, ils finissaient par les identifier au premier coup d’œil. La méthode fut si efficace, qu’en 1955, Renshaw fut décoré, pour services rendus, d’une médaille de la Marine américaine (le Distinguished Public Service Award de l’US Navy).

La reconnaissance des motifs est d’autant plus efficace que la vue est bonne. Personnellement, je prétends que je n’ai pas besoin de lunettes pour lire. Je lis mes documents sur ordinateur en les agrandissant à 125 %, je tiens mes livres à bout de bras, et je demande à mes amis plus jeunes de lire les menus de restaurants, écrits en caractères minuscules. Évidemment, je devrais aller voir un opticien !

La raison en est simple : j’ai 46 ans, l’âge où l’on ne peut plus cacher sa presbytie. Si j’ai de plus en plus de difficultés à voir nets les objets proches de mes yeux, c’est à cause de l’évolution du cristallin : au fil des années, de nouvelles cellules se forment sur les bords, repoussant les anciennes vers le centre, qui devient de plus en plus dense et rigide47. Avec l’âge, les muscles situés sur le pourtour s’affaiblissent et ne parviennent plus à lui donner la forme arrondie nécessaire à la mise au point sur les objets proches. Bien que la rigidification du cristallin commence parfois vers l’âge de 20 ans, l’accumulation de cellules au centre du cristallin ne devient généralement un problème que des dizaines d’années plus tard48.

L’âge est le principal facteur de risque de la presbytie. Toute personne âgée de plus de 35 ans peut être concernée. Mais il existe d’autres troubles de la vue qui sont liés non à l’âge mais au mode de vie et qui touchent parfois les enfants.

Une étude unique en son genre a été réalisée récemment dans une école primaire expérimentale de la province de Jiangxi dans le Sud de la Chine49. Cette école est située dans un environnement lumineux, à distance d’arbres et de bâtiments, qui pourraient faire de l’ombre. Les piliers de soutènement et les poutres sont en acier, les murs et le toit en verre. Sur un mètre de hauteur, le bas des murs est recouvert de panneaux diffusant la lumière, ce qui évite les reflets, et masque l’extérieur afin que les enfants ne soient pas distraits. Tout l’enjeu est de permettre à la lumière naturelle de pénétrer le plus possible dans la classe, pour protéger le système visuel des enfants.

Selon Kara Hoover, anthropologue à l’université de l’Alaska à Fairbanks, partout sur notre planète, beaucoup de gens ressentent une sorte de décalage entre la façon dont nos sens ont évolué et l’environnement qui est aujourd’hui le nôtre. C’est notamment le cas pour la vision. Alors que les animaux sont presque tout le temps à l’extérieur, nous nous terrons dans nos maisons ou nos bureaux, lisons des livres ou travaillons sur écran en lumière artificielle.

Ces modifications du mode de vie ont des effets négatifs, comme en témoigne l’augmentation inquiétante du nombre de cas de myopie. Les myopes voient flou les objets éloignés, parce que leur globe oculaire est un peu trop long, de sorte que les rayons lumineux réfléchis par les objets lointains se focalisent légèrement devant la rétine, au lieu de se focaliser juste dessus.

D’après plusieurs estimations, la proportion des myopes en Europe et aux États-Unis a doublé en 50 ans50. En Asie du Sud-Est, cette proportion atteint 70, voire 90 % des adolescents et jeunes adultes. Dans d’autres pays, c’est encore pire. À Séoul, en Corée du Sud, un jeune homme de 19 ans non myope fait partie de l’infime minorité des 3,5 % de la population épargnée par ce trouble de la vision. En Chine, 600 à 700 millions de la population totale (environ 1,4 milliard) souffrent de myopie et auraient besoin de lunettes, mais beaucoup n’en portent pas, surtout dans les zones rurales.

La myopie a une composante génétique. Mais cette augmentation, récente et vertigineuse, est apparue trop rapidement pour être due à des modifications génétiques. Une modification de l’environnement est en cause, mais laquelle précisément ? Les longues heures passées à étudier ou à regarder les écrans sont souvent incriminées. Les petits Européens d’aujourd’hui passent beaucoup plus de temps à étudier que dans les années 1920, par exemple. À Shanghai, les adolescents de 15 ans passent 14 heures par semaine à faire leurs devoirs, contre cinq aux États-Unis et six au Royaume-Uni. Mais en ce qui concerne le temps passé devant les écrans, le chercheur australien Ian Morgan souligne que, dans certains endroits comme Taïwan, Hong Kong et Singapour, « l’épidémie » de myopie sévissait déjà dans les années 1980, alors que l’utilisation des écrans était encore limitée.

Des études réalisées sur des enfants américains et australiens ont montré que ce n’est pas le nombre d’heures passées à lire ou devant un écran qui augmente le risque de myopie, mais le nombre d’heures passées à l’intérieur51. De plus en plus de chercheurs pensent que le facteur clé est le temps passé à l’extérieur, à la lumière du soleil. Selon Morgan, pour que les enfants soient protégés contre la myopie, il faudrait qu’ils soient exposés à la lumière du soleil environ trois heures par jour, à des intensités lumineuses supérieures à 10 000 lux.

Pour les enfants vivant en Australie, où 30 % seulement des adolescents de 17 ans sont myopes, ce n’est pas un problème. Quand il fait beau, les intensités lumineuses sont comprises entre 100 000 et 200 000 lux.

À l’ombre, avec des lunettes de soleil, un jour de beau temps, vous seriez exposés à 10 000 lux environ, à Paris ou à Londres. En revanche, par temps couvert, l’intensité lumineuse ne dépasse pas 1 000 à 2 000 lux. Mais, même dans ces conditions, c’est mieux que dans une classe, où l’on reçoit généralement entre 300 et 500 lux.

Morgan a participé au projet de l’école expérimentale de Jangxi. L’étude préliminaire a montré que les enfants et les enseignants appréciaient la classe et pouvaient lire facilement sans lumière artificielle.

Au cours de la prochaine étape, les chercheurs étudieront si ces « classes de verre » auront ou non un effet sur le nombre de cas de myopie. En attendant, le meilleur conseil à donner est de laisser les enfants dehors autant que possible. Cela n’éliminera sans doute pas tout risque de myopie, car il restera toujours le facteur génétique mais, d’après des études préliminaires réalisées en Chine et à Taïwan, une première étape pourrait consister à organiser les récréations à l’extérieur plutôt qu’en intérieur52. Selon Morgan, durant les premières années d’école primaire, les enfants devraient passer la moitié du temps en classe pour étudier, et consacrer le reste de la journée à des activités de plein air.

Notes et références

Note de l’auteur : Tous les commentaires concernant les travaux de recherche qui ne sont pas référencés ci-dessous sont issus d’entretiens personnels.

Prologue

1. ﻿https://www.newscientist.com/article/dn17453-timeline-the-evolution-of-life/﻿

2. Smith C. U. M., Biology of Sensory Systems (2e ed.), Wiley-Blackwell (2008).﻿

3. Hug I. et al., « Second Messenger–Mediated Tactile Response by a Bacterial Rotary Motor », Science 358.6362 (2017): 531–4.﻿

4. Haswell E. S., Phillips R. et Rees D. C., « Mechanosensitive Channels: What Can They Do and How Do They Do It? », Structure, 19.10 (2011): 1 356–69.﻿

5. Albert D. J., « What’s on the Mind of a Jellyfish? A Review of Behavioural Observations on Aurelia sp. Jellyfish », Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 35.3 (2011): 474–82.﻿

6. ﻿Perbal G., « From ROOTS to GRAVI-1: Twenty-Five Years for Understanding How Plants Sense Gravity », Microgravity Science and Technology, 21.1–2 (2009): 3–10.﻿

7. https://www.aao.org/eye-health/anatomy/rods﻿

8. Howes, David (ed.), The Varieties of Sensory Experience, University of Toronto Press (1991) ; voir aussi : http://www.sensorystudies.org/sensorial-investigations/doing-sensory-anthropology/﻿

9. Chang Y.-S. et al., « Autism and Sensory Processing Disorders: Shared White Matter Disruption in Sensory Pathways but Divergent Connectivity in Social-Emotional Pathways », PloS ONE, 9.7 (2014): e103038.﻿

Première partie : Les cinq sens d’Aristote

Chapitre 1 : La vision

1. Schuergers N. et al., « Cyanobacteria Use Micro-Optics to Sense Light Direction », eLife 5 (2016): e12620.﻿

2. ﻿https://news.northwestern.edu/stories/2017/march/vision-not-limbs-led-fish-onto-land-385-million-years-ago/; MacIver M. A. et al., « Massive Increase in Visual Range Preceded the Origin of Terrestrial Vertebrates », PNAS, 11412 (2017): E2375–84.﻿

3. Pearce E., Stringer C. et Dunbar R. I. M., « New Insights Into Differences in Brain Organization Between Neanderthals and Anatomically Modern Humans », Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280.1758 (2013), https://doi.org/10.1098/rspb.2013.0168 ; Pearce E. et Dunbar R., « Latitudinal Variation in Light Levels Drives Human Visual System Size », Biology Letters, 8.1 (2012): 90–3.﻿

4. Caval-Holme F. et Feller M. B., « Gap Junction Coupling Shapes the Encoding of Light in the Developing Retina », Current Biology, 29.23 (2019): 4 024–35.﻿

5. Hyvärinen L. et al., « Current Understanding of What Infants See », Current Ophthalmology Reports, 2.4 (2014): 142–9.﻿

6. Douglas R. H. et Jeffery G., « The Spectral Transmission of Ocular Media Suggests Ultraviolet Sensitivity is Widespread Among Mammals », Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281.1780 (2014) https://doi.org/10.1098/rspb.2013.2995.﻿

7. https://www.newscientist.com/article/mg22630170-400-eye-of-the-beholder-how-colour-vision-made-us-human/#ixzz6CVtbVn6x﻿

8. https://ghr.nlm.nih.gov/condition/color-vision-deficiency#statistics﻿

9. Osnos E., « Can Mark Zuckerberg Fix Facebook Before It Breaks Democracy? », New Yorker, 10 septembre 2018.﻿

10. Hunt D. M. et al., « The Chemistry of John Dalton’s Color Blindness », Science 267.5200 (1995): 984–8.﻿

11. Jordan G. et al., « The Dimensionality of Color Vision in Carriers of Anomalous Trichromacy », Journal of Vision, 10.8 (2010): 12–12.﻿

12. Winderickx J. et al., « Polymorphism in Red Photopigment Underlies Variation in Colour Matching », Nature, 356.6368 (1992): 431–3.﻿

13. Provencio I. et al., « Melanopsin: An Opsin in Melanophores, Brain, and Eye », Proceedings of the National Academy of Sciences, 95.1 (1998): 340–5.﻿

14. Roecklein K. A. et al., « A Missense Variant (P10L) of the Melanopsin (OPN4) Gene in Seasonal Affective Disorder », Journal of Affective Disorders, 114.1–3 (2009): 279–85.﻿

15. Terman M. et McMahan I., Chronotherapy, Penguin (2012).﻿

16. Sherman S. et Guillery R., « The Role of the Thalamus in the Flow of Information to the Cortex », Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 357.1428 (2002): 1 695–1 708, https://doi.org/10.1098/rstb.2002.1161﻿

17. ﻿Huff T., Mahabadi N. et Tadi P., « Neuroanatomy, Visual Cortex », StatPearls (2019), pmid: 29494110.﻿

18. ﻿Cicmil N. et Krug K., « Playing the Electric Light Orchestra: How Electrical Stimulation of Visual Cortex Elucidates the Neural Basis of Perception », Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 370.1677 (2015), https://doi.org/10.1098/rstb.2014.0206.﻿

19. ﻿Kanwisher N., Stanley D. et Harris A., « The Fusiform Face area is Selective for Faces Not Animals », Neuroreport, 10.1 (1999): 183–7.﻿

20. ﻿Cuaya L. V., Hernández-Pérez R. et Concha L., « Our Faces in the Dog’s Brain: Functional Imaging Reveals Temporal Cortex Activation During Perception of Human Faces », PloS ONE, 11.3 (2016): e0149431.﻿

21. ﻿McCrae R. R., « Creativity, Divergent Thinking, and Openness to Expérience », Journal of Personality and Social Psychology, 52.6 (1987): 1 258–68.﻿

22. ﻿Antinori A., Carter O. L. et Smillie L. D., « Seeing It Both Ways: Openness to Experience and Binocular Rivalry Suppression », Journal of Research in Personality, 68 (2017): 15–22.﻿

23. ﻿Davidoff J., Davies I. et Roberson D., « Colour Categories in a Stone-Age Tribe », Nature, 398.6724 (1999): 203–4.﻿

24. ﻿Goldstein J., Davidoff J. et Roberson D., « Knowing Color Terms Enhances Recognition: Further Evidence From English and Himba », Journal of Experimental Child Psychology, 102.2 (2009): 219–38.﻿

25. ﻿https://digest.bps.org.uk/2018/11/02/your-native-language-affects-what-you-can-and-cant-see/﻿

26. ﻿https://www.urmc.rochester.edu/del-monte-neuroscience/neuroscience-blog/december-2018/the-science-of-seeing-art-and-color.aspx﻿

27. http://persci.mit.edu/gallery/checkershadow﻿

28. https://www.ted.com/talks/anil_seth_how_your_brain_hallucinates_your_conscious_reality/footnotes?fbclid=IwAR1F_kZNByH-hPf-7vRI9aTuW2nzbsBKITZIRBmgGFS8hMo2MNcrQGOUUgw﻿

29. Otten M. et al., « The Uniformity Illusion: Central Stimuli Can Determine Peripheral Perception », Psychological Science, 28.1 (2017): 56–68.﻿

30. https://jov.arvojournals.org/SS/thedress.aspx﻿

31. ﻿L’expression « hallucination contrôlée » apparaît également dans un article de Rick Grush (http://escholarship.org/uc/item/15t2595z) qui, lui-même, l’a attribuée à Ramesh Jain, lequel l’employa lors d’une conférence donnée à l’université de Californie à San Diego, mais non enregistrée. Personne n’a trouvé de traces plus anciennes.﻿

32. http://www.sussex.ac.uk/synaesthesia/faq#howcommon﻿

33. Simner J. et Logie R. H., « Synaesthetic Consistency Spans Decades in a Lexical–Gustatory Synaesthete », Neurocase, 13.5–6 (2008): 358–65.﻿

34. ﻿Simner J. et al., « Synaesthesia: The Prevalence of Atypical Cross-Modal Expériences », Perception, 35.8 (2006): 1 024–33.﻿

35. Bosley H. G. et Eagleman D. M., « Synesthesia in Twins: Incomplete Concordance in Monozygotes Suggests Extragenic Factors », Behavioural Brain Research, 286 (2015): 93–6.﻿

36. Simner J. et al., « Early Detection of Markers for Synaesthesia in Childhood Populations », Brain, 132.1 (2009): 57–64 ; Simner J. et Bain A. E., « A Longitudinal Study of Grapheme-Color Synesthesia in Childhood: 6/7 Years to 10/11 Years », Frontiers in Human Neuroscience, 7 (2013), https://doi.org/10.3389/fnhum.2013.00603﻿

37. Farina F. R., Mitchell K. J. et Roche R. A. P., « Synaesthesia Lost and Found: Two Cases of Person-and Music-Colour Synaesthesia », European Journal of Neuroscience, 45.3 (2017): 472–7.﻿

38. ﻿Ward J. et al., « Atypical Sensory Sensitivity as a Shared Feature between Synaesthesia and Autism », Scientific Reports, 7 (2017), https:// doi.org/10.1038/srep41155﻿

39. Tilot A. K. et al., « Rare Variants in Axonogenesis Genes Connect Three Families with Sound-Color Synesthesia », Proceedings of the National Academy of Sciences, 115.12 (2018): 3 168–73.﻿

40. Shriki O., Sadeh Y. et Ward J., « The Emergence of Synaesthesia in a Neuronal Network Model Via Changes in Perceptual Sensitivity and Plasticity », PLoS Computational Biology, 12.7 (2016), https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004959﻿

41. Forest T. A. et al., « Superior Learning in Synesthetes: Consistent Grapheme-Color Associations Facilitate Statistical Learning », Cognition, 186 (2019): 72–81.﻿

42. Treffert D. A., « The Savant Syndrome: An Extraordinary Condition. A Synopsis: Past, Present, Future », Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364.1522 (2009): 1 351–7.﻿

43. Baron-Cohen S. et al., « Savant Memory in a Man with Colour Form-Number Synaesthesia and Asperger », Journal of Consciousness Studies, 14.9–10 (2007): 237–51.﻿

44. Baron-Cohen S. et al., « Is Synaesthesia More common in Autism? », Molecular Autism, 4.1 (2013): 40; Hughes J. E. A. et al., « Is Synaesthesia More Prevalent in Autism Spectrum Conditions? Only Where There is Prodigious Talent », Multisensory Research, 30.3–5 (2017): 391–408.﻿

45. Gomez J., Barnett M. et Grill-Spector K., « Extensive Childhood Experience with Pokémon Suggests Eccentricity Drives Organization of Visual Cortex », Nature Human Behaviour, 3.6 (2019): 611–24.﻿

46. http://www.oepf.org/sites/default/files/journals/jbo-volume-14-issue-2/14-2%20Godnig.pdf﻿

47. https://nei.nih.gov/news/briefs/defective_lens_protein﻿

48. Patel I. et West S. K., « Presbyopia: Prevalence, Impact, and Interventions », Community Eye Health, 20.63 (2007): 40.﻿

49. Zhou Z. et al., « Pilot Study of a Novel Classroom Designed to Prevent Myopia by Increasing Children’s Exposure to Outdoor Light », PLoS ONE, 12.7 (2017): e0181772.﻿

50. Williams K. M. et al., « Increasing Prevalence of Myopia in Europe and the Impact of Education », Ophthalmology, 122.7 (2015): 1 489–97.﻿

51. Voir par exemple : Dolgin E., « The Myopia Boom », Nature, 519.7543 (2015): 276–8, https://doi.org/10.1038/519276a﻿

52. Wu P.-C. et al., « Outdoor Activity During Class Recess Reduces Myopia Onset and Progression in School Children », Ophthalmology, 120.5 (2013): 1 080–5.﻿

Notes

*1. En réalité, d’après de récentes recherches menées à l’université de Durham, au Royaume-Uni, certains éléments du traitement visuel, tels que la perception de la profondeur de champ, ne deviennent totalement fonctionnels qu’à l’âge de 10 à 12 ans.

*2.  Ce sont toujours des femmes, en raison de la façon dont les gènes des cônes sont transmis.