Un nouvel article théorique propose que la sentience élémentaire — le sentiment fondamental d’être un observateur conscient — pourrait prendre naissance dans le tronc cérébral plutôt que dans le cortex cérébral. Ses auteurs soutiennent que les données issues des réactions à la douleur, de l’anesthésie et des lésions neurologiques remettent en question l’idée selon laquelle l’expérience consciente serait principalement générée par les couches externes du cerveau.
L’article, publié dans The Neuroscientist, a été rédigé par Marshall Devor, de l’Université hébraïque de Jérusalem, et son collègue Mark Baron. Il rassemble des résultats provenant de la neurologie clinique, de la biologie évolutive et d’expériences antérieures sur des animaux ; il ne présente pas de nouvelle étude en laboratoire.
Les auteurs distinguent la conscience d’accès — la conscience de perceptions visuelles, de sons et de souvenirs particuliers — de la conscience phénoménale, c’est-à-dire le sentiment sous-jacent d’être présent. Ils avancent que le cortex peut traiter des informations sensorielles spécifiques, tandis qu’un circuit du tronc cérébral soutient ce sentiment plus élémentaire et aide à déterminer quels signaux retiennent l’attention.
L’un de leurs principaux arguments porte sur la douleur. La stimulation électrique de zones corticales associées à la vision, à l’audition et au toucher peut provoquer des éclairs lumineux, des sons ou des picotements chez des patients éveillés, mais provoque rarement de la douleur. Dans une étude citée par les auteurs, la stimulation a provoqué une douleur sur seulement 8 des 313 sites testés dans l’insula, une région parfois présentée comme un centre cortical de la douleur. En revanche, la stimulation des voies sous-corticales de la douleur, notamment celles du tronc cérébral, peut déclencher une douleur.
L’article examine également des cas où des lésions corticales étendues ont altéré des capacités spécifiques sans supprimer la conscience élémentaire ni la capacité à ressentir la douleur. Les lésions de la partie supérieure du tronc cérébral, en revanche, peuvent provoquer un coma. Ces observations ne permettent pas d’établir où naît l’expérience subjective, mais les auteurs les considèrent comme compatibles avec un rôle du tronc cérébral qui ne se limiterait pas à maintenir le cortex éveillé.
Devor et Baron reviennent également sur des expériences menées chez des rongeurs sous la direction de Devor en 2001. Dans une étude de cartographie comprenant 828 micro-injections chez 182 rats, seules les injections effectuées dans une petite zone de la partie supérieure du tronc cérébral ont rapidement supprimé les réactions à la douleur, le tonus musculaire et d’autres signes associés à la conscience. Des expériences ultérieures ont montré que de très petites injections pouvaient provoquer une anesthésie en quelques secondes.
Les effets de lésions permanentes de cette zone étaient différents. Après la destruction par les chercheurs d’une zone limitée de cellules, les rats se sont réveillés après l’opération et ont conservé leurs cycles veille-sommeil, même s’ils sont devenus moins sensibles aux anesthésiques. Des lésions plus étendues de la région environnante ont laissé six rats dans un coma irréversible ; six animaux présentant des lésions à proximité, mais en dehors de la zone ciblée, ont récupéré. Les auteurs proposent donc que les circuits concernés se trouvent dans une zone d’environ 3 sur 4 millimètres du tegmentum mésopontique, qui chevauche le complexe parabrachial, lequel reçoit les signaux de douleur.
Leur modèle évolutif suggère que le tronc cérébral aurait acquis la capacité à produire la sentience chez les premiers vertébrés, en traduisant les signaux de lésions tissulaires en expérience de la douleur. Les auteurs reconnaissent qu’il est impossible de savoir avec certitude si les poissons ou les reptiles ressentent consciemment la douleur. Ils proposent que le cortex des mammifères ait ensuite évolué pour analyser des images et des sons complexes, et que ses évaluations soient transmises à un système déjà présent dans le tronc cérébral, lequel évalue leur importance pour la survie et oriente l’attention.
Cette théorie présente d’importantes limites. Les lésions du tronc cérébral et l’anesthésie sont également compatibles avec les explications conventionnelles selon lesquelles le tronc cérébral maintient le cortex éveillé ; aucun de ces résultats ne montre à lui seul que l’expérience subjective est générée dans le tronc cérébral. Les éléments les plus distinctifs de l’argumentation concernent la douleur, mais les chercheurs ne s’accordent pas sur la capacité de certaines parties du cortex, notamment l’insula postérieure, à générer elles-mêmes la douleur.
Une grande partie des données nécessite également d’interpréter le comportement animal ou les réactions de patients incapables de rendre compte de leur expérience. Les observations de coma issues des expériences avec la toxine ne concernaient que 12 rats, et l’article donne peu de détails sur ces résultats. Les auteurs n’ont pas identifié les signaux spécifiques du tronc cérébral qui pourraient rendre consciente l’activité corticale, et leur proposition n’explique pas comment les processus biologiques produisent une expérience à la première personne. Ils appellent à mener des expériences pour tester directement les mécanismes proposés.
Sources: PsyPost.