Retrouver le contenu de la conscience dans le « bruit » de la neuro-imagerie

Abstract

On pourrait comparer l'approche classique de la neurophysiologie à celle de quelqu'un qui, pour comprendre la mer, lance une pierre dans l'eau. Dans le regard traditionnel, le paramètre ciblé est la réponse, le splash produit par la pierre tombant dans l'eau, dont on estime l'amplitude et détermine la localisation en fonction des pierres et de la façon choisie pour les lancer. En neuro-imagerie fonctionnelle du cerveau cette approche behavioriste se traduit par l'application du modèle linéaire général. Ce modèle repose sur l'idée que les observations empiriques sont déterminées par la somme d'un effet (le splash de la pierre dans l'eau) > L'étude de la modulation de l'activité neuronale induite par un stimulus, une tâche, etc. est une approche classique dans les neurosciences. Cette approche, ancrée dans une culture behavioriste, s'est avérée être une source d'informations, mais dans certaines limites. Notre article démontre que cette approche néglige notamment des aspects de l'activité neuronale qui peuvent aussi apporter des informations importantes sur le fonctionnement du cerveau. Les plus importantes contributions des dernières années aux progrès des neurosciences cognitives utilisent d'autres approches qui exploitent une variabilité spatiale ou temporelle que les analyses standard considèrent comme du bruit et n'expliquent pas. La variabilité spatiale des réponses évoquées permet de décoder par analyses multivariées des représentations sensorielles et cognitives. La variabilité temporelle de l'activité neurale spontanée influence la perception d'un stimulus consécutif et la réponse neurale associée, ce qui souligne l'importance fonctionnelle de l'activité spontanée du cerveau dans la cognition. Nous évoquons ces deux types d'approches sur la base d'expériences en neuro-imagerie fonctionnelle, mais les conclusions peuvent être généralisées à d'autres techniques appliquées aux neurosciences. < de la condition expérimentale (la pierre lancée) et d'une constante de bruit, qui dans notre métaphore serait liée au niveau de l'eau ainsi qu'aux imperfections de nos outils d'observation. En appliquant ce modèle on estime quelle taille d'effet expérimental peut le mieux expliquer les données recueillies [1]. Parce que les données de neuroimagerie ont un faible rapport contraste sur bruit, une manipulation expérimentale est en général répétée de nombreuses fois afin d'obtenir une réponse significative. Imaginons dans notre métaphore que l'on soit au bord de la mer et qu'à cause des vagues il soit difficile de voir avec un seul essai l'effet d'une pierre lancée. On pourrait donc relancer des pierres, idéalement identiques, et prendre une photo à chaque fois. En superposant ces images, on arriverait sans doute à identifier la magnitude de l'impact induit par les pierres lancées. En même temps, l'image de la mer deviendrait floue ou donnerait la fausse impression d'une surface lisse. On se retrouverait dans la situation d'avoir appris plus sur les pierres que sur la mer. Un problème voisin, plus spécifique à la neuro-ima...

Synesthésie, expression subjective d’un palimpseste neuronal ?

“…Mais un tel corrélat neuronal des couleurs synesthésiques pourrait être distribué dans le cortex visuel et être variable entre les individus. Il serait alors difficilement identifiable par les analyses classiques en IRMf (contraste de la réponse hémodynamique, le signal BOLD, entre deux conditions, activité moyennée par voxel entre les sujets [28]) qui révèlent uniquement les activités suffisamment localisées dans le cerveau. Ceci expliquerait le manque de reproductibilité des résultats obtenus à ce jour.…”

“…Ceci expliquerait le manque de reproductibilité des résultats obtenus à ce jour. Nous testons actuellement l'hypothèse d'un codage distribué des associations synesthé-siques par la technique d'analyse multivariée [28] de classification de motifs de réponses des voxels (MVPA), mesurées en IRMf. Cette hypothèse reste compatible avec l'esprit des théories proposées.…”