Tous les êtres vivants, y compris les plantes et même les bactéries, doivent savoir réagir à leur environnement, au monde extérieur. La caractéristique même des êtres vivant c’est leurs comportements actifs en face de la réalité. Leur survie en est la conséquence directe. Dans le monde animal, mais tout autant humain, une mauvaise réaction peut facilement coûter la vie. Que ce soit dans la jungle ou en traversant la rue.

Bien sûr nos comportements sont mis en oeuvre par notre cerveau. Mais quel cerveau les active, les choisit ? Avons nous plusieurs cerveaux ?

Anciens et nouveaux cerveaux

Il y a trois grandes structures cérébrales sous le cortex. Ils existaient bien avant l’émergence du néo-cortex. Il y a les ganglions basaux, le cervelet et l’hippocampe. Bien que ce soit imprécis on parle de cerveau reptilien, limbique. En apprendre plus ici dans un site sur le cerveau.

Les ganglions basaux forment le système moteur primitif. Le cervelet a appris la coordination précise des relations entre les événements et l’hippocampe a stocké les mémoires des événements et des lieux spécifiques. Cet ensemble est tout à fait capable de permettre la survie.

Parties du cerveau

La preuve : les dinosaures ont régné sur la terre et les reptiles actuels, les alligators par exemple sont capables d’avoir des comportements complexes. Nager, se déplacer rapidement à terre, se cacher, chasser, s’exposer au soleil, s’accoupler. Cela suffit largement pour survivre aux grandes extinctions pendant bien plus longtemps que l’histoire humaine.

Le cerveau archaïque est toujours actif, la nature construit en ajoutant, en remaniant, rarement en supprimant. La peur en particulier nait en son sein AVANT même qu’on sache pourquoi on a peur. Il est plus rapide et c’est utile. Mais l’avantage de notre néocortex est considérable.

L’avantage que nous donne notre cortex pour nos comportements

L’apport du cortex c’est de pouvoir beaucoup mieux prévoir le futur ! L’immense mémoire du cortex permet de se rappeler ce qui est semblable dans le passé et ce qui s’était produit dans le passé. Y compris les comportements qui ont eu lieu.

Notons que l’hippocampe mémorise tout ce qui est nouveau, inexpliqué ou non anticipé. Cette mémoire peut permettre de se rappeler immédiatement d’un événement récent mais ensuite soit l’information est considérée comme importante et c’est le cortex qui va la stocker soit cette information va s’oublier.  Ceci est très important car si l’on veut se rappeler d’un pattern sensoriel ou de comportements, il faut que ce soit étiqueté “important” sinon cela va disparaitre. Cette étiquette n’est pas forcément consciente, ce sont les émotions jointes qui classent les événements. Si l’émotion attachée est forte, le souvenir se maintient.

hippocampe

Hippocampe

C’est le cortex qui nous permet de conserver tout la vie des informations, des comportements importants pour notre vie. C’est lui qui nous donne une vision claire des récompenses et des dangers découlant de chacune de nos décisions, qui nous permet de nous déplace dans notre univers. Le cortex qui nous permet de littéralement voir dans le futur.

Pourquoi nos comportements sont aussi complexes

En comparaison des animaux, même de tous les mammifères, nous pouvons avoir des comportements extraordinairement complexes. Nos capacités motrices et organisationnelles dépassent de loin celles de nos plus proches cousins, les singes. Nous avons le langage parlé et écrit, nous construisons, nous inventons,..

Notre super cortex en est bien sûr le responsable. Non seulement il permet de prédire le monde extérieur mais de plus il pense d’abord à ce qui va se passer avec nos comportements puis ceux ci se réalisent.. Nous pensons d’abord ce qui nous fait agir pour que les pensées se réalisent. Tout ce que nous faisons au delà des comportements gérés par les cerveaux anciens est d’abord pensé, imaginé.

Notons que là aussi, l’imagination de ce futur sera modulée d’une imagination de l’émotion associée. Si l’imagination du futur est ressentie agréable, positive, gratifiante le comportement qui pourra produire ce futur sera mis en route. De lui même, automatiquement ou presque. Si l’émotion prévue est désagréable, il faudra vaincre une inertie par un effort de volonté consciente. C’est beaucoup plus difficile.

Puisque notre cortex nous donne tant d’avantages regardons comme il est constitué et comment il fonctionne.

Comment fonctionne le cortex

Nous avons déjà parlé de sa structure lire ici l’article sur l’intelligence. Nous allons parler su cortex visuel sachant que TOUT le cortex même les parties gérant les autres sens et les comportements sont identiques.

Le schéma suivant montre  les 4 premières régions visuelles. Les inputs visuels arrivent en V1. Ce sont des patterns qui proviennent via les fibres optiques des yeux. Sachez que 3 fois par seconde vos yeux bougent par saccades suivies d’une fixation. Donc V1 reçoit des signaux spatiaux et temporels qui varient sans cesse.

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4 couches du cortex visuel

Chaque cellule de V1 ne réagit qu’à un input visuel provenant d’une minuscule partie de la rétine. Elles ne connaissent qu’une microscopique partie du monde visuel. Chaque cellule en V1 est réglée pour réagir à un type précis de pattern en entrée : une ligne, une arrêt inclinée à 30 °, un tout petit détail et toujours le même pour cette cellule. Si elle “voit” ce détail elle s’active et sinon, rien du tout. En V2 il y a des associations entre les inputs qui sont déjà plus complexes et ainsi de suite en remontant la chaine. En IT il y a des neurones qui vont réagir à UN Pattern très spécial, par exemple uniquement au visage de Bill Clinton uniquement ! Ou bien sûr à toutes les images sensorielles (images visuelles ou sons, sensations, odeurs,..) que vous avez déjà vu souvent et donc mémorisées.

Les patterns invariants

Et en IT ces neurones qui reconnaissent un visage vont le reconnaitre quelque soit sa forme, même si l’image est partielle, incomplète, de travers, inclinées,.. C’est un pattern invariant.

Ce schéma est simplifié, il n’est pas possible ici de décrire les détails. Et c’est déjà stupéfiant, presque incroyable. Parce qu’il nous est difficile d’imaginer la complexité des innombrables connexions entre tant d’innombrables neurones. Il faut juste retenir le schéma avec les patterns invariants qui nous permettent de mémoriser et de reconnaitre immédiatement des patterns sensoriels. Retenir aussi que tous les sens, mais aussi les mots, les concepts abstraits sont traités de la même manière.

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Et qu’en réponse également les actions, nos comportements sont aussi des patterns invariants mémorisés.

Le monde est structuré hiérarchique

Comment se peut il qu’un neurone répond ainsi à un pattern invariant ? Parce que le monde est structuré hiérarchique. Cela veut dire qu’un visage a à priori toujours deux yeux, un nez, une bouche. Chaque objet est constitué d’un ensemble d’objets plus petits et chaque objet fait partie d’objets plus grands. Un chien a normalement 4 pattes et appartient à l’ensemble des mammifères puis des animaux, etc.. Nous savons très bien conceptualiser les analogies et les structures.

Les lignes des premiers patterns visuels s’assemblent pour former des figures plus complexes qui forment à leur tour des objets plus complexes encore. Le cerveau, le cortex est fait pour comprendre cette imbrication de toutes parties dans des parties plus grandes. Il y a un algorithme de base pour découvrir naturellement l’existence de ces structures hiérarchiques.

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D’ailleurs quand il n’y a pas de structure nous sommes dans le trouble, le chaos.

Et nous nommons tout ce que nous connaissons. Ce pattern invariant c’est le nom, au dessus d’un groupe de cellules qui représentent l’ensemble des objets. “Voici le nom de la séquence que j’écoute, que je vois ou ressens. Inutile de savoir le détail et si quelque chose est imprévu, je vous le dirais.” Le nom, c’est un pattern constant de cellules excitées. Qui va vouloir représenter “Chien” par exemple.

Exemple de comportements dans l’armée

Il y a hiérarchie comme dans le comportement d’une armée. Le général dit “On va se déplacer vers le Nord”, en dessous l’état major va préparer des séquences d’ordres plus détaillés. Et cela jusqu’en bas de la hiérarchie où les soldats vont accomplir des milliers de petites actions. Les rapports remontent et si cela se passe bien, le général n’a pas besoin de savoir les détails. S’il y a problème, le problème remonte vers le haut jusqu’à ce que quelqu’un sache quoi faire.

Structure hierarchique militaire de controle et de commandement

Le cortex marche ainsi. Les cellules en bas signalent en remontant des détails, à un niveau un pattern connu est identifié, l’information redescend pour vérifier si cela correspond à ce qui est prévu. Et si c’est ok, un comportement est choisi dans la mémoire cortex moteur qui s’accompli aussi avec un ordre général et des détails au niveau le plus bas. Et si ce n’est pas ce qui est prévu, les inputs remontent jusqu’à trouver un autre pattern qui soit correctement prévu.

Exemple de recherche de pattern

Exemple : Songez à un truc que vous voyez sur la route, devant la voiture. Il vous vient à l’esprit plusieurs propositions : animal, petit ou gros, vache, .. Le cortex cherche dans les patterns connus qu’est ce qui correspond le plus. OK un elan, je suis au Canada, j’ai dans l’esprit ce pattern. Je stoppe, je sais quoi faire en ce cas. Si je voyais ça en France, je serais longtemps incertain. C’est ainsi, sans cesse.

Dans la routine c’est totalement inconscient, tout est bien reconnu.Les comportements aussi sont connus. Dans la nouveauté, une nouvelle ville, un nouveau pays, tout est différent, tout est à deviner à apprendre. C’est plus fatigant et du coup le temps passe plus lentement.

Cela fonctionne car nous avons tous passé des milliers d’heures à programmer notre cortex, à apprendre à reconnaitre les pattern, les comportements judicieux. Bébé, rien ne marche, rien n’est compris. Un aveugle qui retrouve la vue ne comprend lui aussi pas les flash lumineux qu’il perçoit subitement. Il lui faut du temps pour apprendre à voir, à reconnaitre les inputs. Une personne qui remarche doit elle aussi ré-apprendre les séquences des ordres et comportements.