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11 Mar 2009 @ 13:44 by Lionel : Nouvel Obs, article
A quoi servent les émotions ? Voyage au centre du cerveau
~ (c) Le Nouvel Observateur
Avec les progrès de l'imagerie médicale, les scientifiques ont découvert l'importance de la dimension affective dans le processus de décision et le rôle majeur du cortex préfrontal. Ces avancées devraient permettre de mieux appréhender la dépression, l'autisme ou différentes pathologies de la mémoire. Enquête dans les secrets de l'esprit humain
Un jour de l'été 1848, Phineas Gage, jeune employé de la compagnie de chemins de fer Rutland & Burlington, eut une seconde d'inattention qui faillit lui être fatale, et qui fit basculer sa vie dans le drame. Miraculeusement réchappé d'un accident lors duquel sa tête fut transpercée par une barre de fer, il souffrit d'un profond trouble de la personnalité qui entraîna sa déchéance et sa ruine. Pour ses contemporains, l'histoire de Phineas Gage ne fut qu'une tragique et impénétrable énigme. Rétrospectivement, on peut affirmer qu'elle a fait entrer la science du cerveau dans une nouvelle ère. Selon Antonio Damasio, directeur d'un laboratoire de neurologie à l'Université de l'Iowa, le cas de Phineas Gage a pour la première fois démontré que certaines lésions du cerveau peuvent modifier des qualités humaines essentielles, comme «la capacité d'anticiper l'avenir et de former des plans d'action en fonction d'un environnement social complexe; le sentiment de responsabilité vis-à-vis de soi-même et des autres; et la possibilité d'organiser sa survie, en fonction de sa libre volonté (1). »
Autrement dit, ce qui fait le propre de l'homme dépend du cerveau, et plus précisément d'un ensemble limité d'aires cérébrales. Explorer ces régions fait l'objet d'une «neurologie comportementale» qui cherche à élucider les mécanismes cérébraux de nos actions, de nos motivations, de nos émotions. Comment élaborons-nous une stratégie complexe pour nous adapter à l'imprévu ? Qu'est- ce qui nous permet de comprendre les intentions des autres ? Comment nos émotions affectent-elles nos décisions ? Ces questions ont longtemps été le domaine réservé de la psychologie et des sciences humaines; aujourd'hui, les neurosciences tentent de leur apporter des réponses fondées sur une compréhension biologique des processus mentaux. L'enjeu relève de la recherche fondamentale : tenter de dévoiler les secrets de l'esprit humain. Mais il est aussi pratique : comment expliquer les comportements «irrationnels» à l'origine de la crise financière ? Une discipline très prometteuse, la neuroéconomie, tente d'élucider les comportements des acteurs du marché (voir p. 22, Le Nouvel Observateur n° 2313).
Les neurosciences ont aussi pour projet d'enrichir la pratique médicale et psychiatrique en cherchant de nouvelles pistes pour traiter des pathologies comme la schizophrénie (qui affecte 1% de la population), l'autisme (qui touche 1 enfant sur 200), ou certaines dépressions gravissimes. Ou en s'efforçant de remédier aux atteintes de l'âge, en particulier les troubles de mémoire, dont se plaignent la moitié des plus de 50 ans et les deux tiers des plus de 75 ans.
Ambition excessive ? Elle est à la mesure de la formidable révolution qui, en un quart de siècle, a transformé les sciences du cerveau : grâce à l'essor de l'informatique et des techniques d'imagerie, les scientifiques ont ouvert la «boîte noire» du cerveau ! Chaque jour, ils testent en laboratoire des concepts qui relevaient jusque - là de la spéculation théorique. L'imagerie fonctionnelle a bouleversé la neuroanatomie : lorsque Paul Broca cherchait, il y a cent cinquante ans, à identifier les aires cérébrales du langage, il n'avait d'autre outil que les coupes anatomiques réalisées sur des sujets décédés; la résonance magnétique et la tomographie à positrons permettent d'observer le cerveau vivant, «en action». On peut visualiser les aires cérébrales qu'un sujet mobilise lorsqu'il parle, lit, calcule, saisit un objet... Ou comparer l'activité d'une région donnée chez un patient déprimé ou schizophrène à l'activité d'une même région chez un sujet sain.
Pionniers de cette aventure, Antonio Damasio et son équipe ont percé à jour le mystère de la métamorphose de Phineas Gage. Revenons à ce torride mois de septembre de 1848, dans le Vermont. Agé de 25 ans, athlétique, compétent, Phineas Gage dirige une équipe de construction de voies ferrées. Il est passé maître dans la tâche délicate qui consiste à bourrer des mines pour faire sauter les escarpements rocheux situés sur le parcours de la future ligne de chemin de fer. On creuse un trou dans la roche, on y verse de la poudre, on y insère une mèche, on ajoute du sable, on tasse avec une barre de fer et on allume. Si le bourrage est bien fait, la pierre explose et libère l'espace désiré.
Par une après-midi de canicule, alors que Gage vient de déposer la poudre dans un trou, il entend quelqu'un l'appeler et se retourne. En même temps, il se met à bourrer le trou avec sa tige de fer, sans voir que son aide n'a pas versé le sable. La charge explose. Projetée comme une fusée, la barre pénètre dans la joue gauche de Gage, perce la base du crâne, ressort par le dessus de la tête et atterrit 30 mètres plus loin. «Miraculeux accident», titrera le «Vermont Mercury» : car Gage a survécu ! Une heure plus tard, un trou de 3 centimètres en haut du crâne, il raconte tranquillement ce qui lui est arrivé au médecin venu l'examiner. Rétabli en deux mois, il retrouve ses sens, sa vigueur et son habileté. Pour les médecins, la seule explication possible est que la barre de fer n'a touché aucune région importante du cerveau.
En réalité, rien n'est plus faux. Mais les connaissances de l'époque ne permettent pas de relier la blessure de Gage à la spectaculaire transformation de son comportement, qui déconcerte son entourage. Selon son ? médecin, bien que physiquement guéri, il est devenu d'«humeur changeante; irrévérencieux; proférant parfois les plus grossiers jurons (ce qu'il ne faisait jamais auparavant); ne manifestant que peu de respect pour ses amis [...]; capricieux et inconstant; formant quantité de projets, aussitôt abandonnés (1)». Gage s'abandonne à ses pulsions, fait fuir les dames par ses grossièretés. L'employé modèle d'hier est devenu ingérable. Il perd son emploi, s'exhibe comme attraction au cirque Barnum, exerce divers petits métiers dans la région de San Francisco, et meurt dans la misère le 21 mai 1861, à l'âge de 38 ans.
Qu'est-il arrivé à Phineas Gage ? Pour le comprendre, Hanna Damasio (épouse d'Antonio) et Thomas Grabowski font réaliser, au début des années 1990, une série de clichés du crâne de Gage, conservé au Musée médical de l'Université Harvard, à Boston. Ils reconstruisent une image en trois dimensions du cerveau du sujet, reconstituent le parcours de la barre de fer. Conclusion : la tige a touché une région essentielle au processus de décision, le cortex préfrontal médian, situé dans la partie antérieure du cerveau (voir illustration p. 15).
«Le propre du cerveau humain est son exceptionnelle capacité à élaborer des comportements sophistiqués dans des situations changeantes et nouvelles, explique le professeur Bruno Dubois (2), l'un des chefs de file en France de la neurologie comportementale et spécialiste de l'alzheimer à l'hôpital de la Pitié- Salpêtrière, à Paris. Or cette capacité, l'homme la doit à son cortex préfrontal, beaucoup plus développé que celui des grands singes et des autres mammifères. On peut le comparer à une gare de triage : il reçoit une multitude d'informations sensorielles correspondant à ce que nous percevons à un instant, en même temps qu'il a accès aux innombrables données stockées dans notre mémoire. A chaque décision, le cortex préfrontal opère la synthèse entre les informations actuelles et les données mémorisées pour proposer la solution la mieux adaptée. Il est l'arbitre du cerveau.»
Si Gage n'était plus lui-même, c'est que son cortex préfrontal avait été atteint de manière irréversible. Damasio a rapproché son cas de celui d'un «Phineas Gage d'aujourd'hui», un patient appelé Elliott qui avait été opéré d'une tumeur cérébrale. Bien que l'intervention eût parfaitement réussi, Elliott manifesta bientôt de graves troubles de la personnalité. Sa capacité de décision, son jugement étaient perturbés. Si par exemple son travail exigeait qu' il lise et classe une série de documents, il pouvait consacrer la journée à un seul de ces documents en oubliant tout le reste. Son comportement aberrant le conduisit à se faire licencier. Il se lança dans des spéculations hasardeuses alors qu'il avait été un homme d'affaires avisé, divorça et se retrouva à la rue.
C'est dans cette fâcheuse situation qu'Elliott est pris en charge par l'équipe de Damasio. Celui-ci va de surprise en surprise : les facultés mentales du patient - mémoire, attention - semblent intactes. Il a conservé son aptitude à apprendre et à calculer. Ses résultats aux tests témoignent d'une intelligence supérieure à la moyenne et d'une capacité normale à émettre un jugement moral. Pourtant, il est incapable de prendre une décision aussi anodine que celle de choisir un restaurant pour aller déjeuner ! Damasio mettra longtemps à comprendre où réside le problème d'Elliott. Son dysfonctionnement est de nature émotionnelle : il est incapable de choisir parce qu'il ne s'implique pas dans le choix. Il semble considérer sa propre situation avec une parfaite indifférence. Lorsqu'il raconte son opération et les infortunes qui l'ont suivie, il s'exprime comme s'il n'était qu'un spectateur, comme s'il n'était pas concerné par les événements.
Il ne s'agit pas d'une posture psychologique : Elliott est devenu physiquement incapable de se mettre en situation, de ressentir pour lui- même. L'anomalie résulte d'une atteinte du cortex préfrontal consécutive à la tumeur et à l'intervention chirurgicale. Cette découverte cruciale illustre la nature complexe du processus de prise de décision du cortex préfrontal : ce n'est pas un juge-arbitre froid; il ne fonctionne pas comme un ordinateur qui calculerait la meilleure solution en fonction de toutes les données disponibles. Ainsi, pour choisir son restaurant, Elliott pourrait disposer de tous les guides gastronomiques, connaître les menus de tous les restaurants de la ville, le nombre de vitamines contenues dans chacun des plats servis à chaque table, leurs qualités gustatives, leur rapport qualité-prix, la fréquentation de chaque établissement en fonction de l'heure de la journée... Et, malgré cette masse d'informations, il serait toujours incapable de choisir où il veut aller parce que son cortex préfrontal est incapable de prendre en compte une donnée aussi simple qu'«aujourd'hui j'ai envie d'un canard laqué».
La maladie d'Elliott nous renseigne sur un aspect majeur de notre fonctionnement cérébral : les choix de notre cerveau intègrent une dimension émotionnelle, affective. Le cortex préfrontal prend en compte des préférences, des envies, des désirs, des craintes, des peurs. Il anticipe les conséquences regrettables de tel ou tel choix. Je pourrais me sentir soulagé d'insulter mon supérieur hiérarchique, mais je m'en abstiendrai pour préserver l'avenir. Et j'effectue ce genre de raisonnement sur le long terme. Je ne quitterai pas mon emploi, même contre une indemnité conséquente, si je sais que l'indemnité aura disparu avant que j'aie retrouvé un emploi satisfaisant.
C'est précisément ce type d'aptitude que Phineas Gage comme Elliott ont perdu. Ils ne se projettent plus dans l'avenir parce qu'ils ne ressentent plus émotionnellement les situations : contrairement à l'idée classique selon laquelle les émotions et les affects ont tendance à nous brouiller l'esprit, il apparaît qu'un cerveau purement «intellectuel» est incapable de prendre une décision sensée.
Quatre tas A, B, C et D
«La pensée est toujours reliée à la chair», résume Damasio. Ce principe s'illustre, notamment, dans une épreuve psychologique en forme de jeu : le joueur doit choisir une carte dans l'un des quatre tas A, B, C et D. Chaque carte permet de gagner ou de perdre une certaine somme. Les cartes des tas A et B peuvent rapporter beaucoup en une fois, mais elles peuvent aussi faire perdre beaucoup; sur un grand nombre de tirages, elles sont désavantageuses. A l'inverse, en jouant C ou D, on gagne peu à chaque coup, mais on est avantagé sur le long terme. Lorsqu'un sujet en bonne santé joue à ce jeu en effectuant une centaine de tirages, il réalise de manière intuitive que C et D sont favorables à long terme, et finit par ne plus choisir que dans ces deux tas.
Au contraire, les patients atteints de lésions frontales restent fixés sur A et B : ils souffrent d'une «myopie du futur», à l'instar de Gage et d'Elliott qui se sont ruinés par des choix faisant preuve d'un défaut d'anticipation.
«La capacité d'anticipation passe par une sensation physique, note le professeur Bruno Dubois. On peut évaluer la réactivité émotionnelle des sujets qui jouent en mesurant leur résistance cutanée. Pour les sujets en bonne santé, les choix A et B, ceux qui impliquent un plus grand risque, sont associés à une réactivité plus forte que C et D. Le sujet normal ressent physiquement le risque, ce qui n'existe pas chez les sujets atteints de lésions frontales.»
Mais si notre jugement dépend de notre capacité à ressentir des émotions, que signifie exactement le fait de ressentir ? Des recherches récentes ont montré qu'il existe un lien entre le ressenti d'une émotion pour soi-même et la perception de ce que ressent une autre personne, autrement dit l'empathie. Selon l'équipe italienne du professeur de physiologie à l'Université de Parme Giacomo Rizzolatti, notre capacité d'empathie dépendrait d'un système dit de «neurones miroirs» (voir encadré p. 16). D'autre part, émotion et empathie sont associées à la perception de son semblable, à la possibilité de s'identifier à lui.
«Mais l'empathie ne suffit pas, observe Philippe Fossati, psychiatre à la Pitié-Salpêtrière. Encore faut-il être capable de se dégager de l'émotion d'autrui, de se différencier de l'autre. Attribuer ce que l'on ressent à autrui ou à soi-même, ce n'est pas la même chose. Si nous ressentions les émotions des autres comme si c'étaient les nôtres, nous deviendrions fous.» Au-delà du ressenti, il existe un registre qui est celui du sens, de l'interprétation. «Supposons que Pierre soit en colère contre Jacques, qui a cassé un vase, poursuit Philippe Fossati. Je peux m'identifier à la colère de Pierre, et l'associer au vase cassé. Mais quel est le sens de cette colère ? Peut-être que Pierre est en colère parce que Jacques casse toujours les vases. Ou parce que Jacques a fait exprès de casser le vase pour l'énerver. Ou bien Jacques a des intentions cachées, par exemple mettre Pierre hors de lui... Il existe une série de niveaux de lecture qui supposent une dimension d'histoire personnelle.» En somme, il faut être quelqu'un pour être pleinement humain. La neurologie de demain sera celle de la personne.
Michel de Pracontal, Le Nouvel Observateur
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(1) «L'Erreur de Descartes», par Antonio Damasio, Odile Jacob.
(2) Directeur de l'unité Inserm 610 de neuroanatomie fonctionnelle du comportement et de ses troubles
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