Le grand bouleversement des neurosciences

Si le terme est désormais connu, sa signification reste souvent bien mystérieuse. Et pour cause, les neurosciences désignent un vaste ensemble de recherches sur le système nerveux et nécessitent des expertises variées… Le point avec Jonas Chatel-Goldman, PhD, co-fondateur et responsable scientifique chez Open Mind Innovation.

Les neurosciences en bref… ou presque

Les neurosciences englobent l’ensemble des recherches portant sur le système nerveux, dont le cerveau : une étude de neuroscience a donc pour but de répondre à une question posée le concernant.

Par exemple ? Quel est le lien entre le corps et le cerveau, comment améliorer une performance sportive via le mental, d’où viennent la fatigue ou le stress… Entre autres, puisque les questions posées sont si nombreuses, et le système nerveux central si complexe, que les neurosciences se divisent en une longue liste de champs d’applications.

L’un des plus médiatisés, à l’heure actuelle, est celui des neurosciences cognitives, étudiant le lien entre le système nerveux et la cognition : émotions, langage et beaucoup d’autres. « Certains chercheurs s’intéressent à la mémoire, d’autres à la perception, à l’action, à l’apprentissage et au développement de l’enfant, à la pathologie et aux troubles mentaux, ou même aux sciences du sport », précise Jonas.

Les grandes familles des neurosciences

  • Sciences biologiques : neurobiologie, neurodéveloppement, neurobiologie moléculaire, neurohistologie, neurophysiologie, neuroanatomie, neuroanatomie fonctionnelle, neuropharmacologie, psychophysiologie.
  • Sciences cognitives : neurosciences affectives, comportementales, cognitives, sociales, neurolinguistique.
  • Sciences médicales : neuropathologie, neurologie, neuropsychologie, psychiatrie.
  • Ingénierie et technologie : neuro-ingénierie, imagerie cérébrale.
  • Autres : philosophie des neurosciences, neurosciences computationnelles et théoriques.

Le pluriel des neurosciences

Deux caractéristiques sont indissociables des neurosciences : leur transdisciplinarité et leur aspect multi-échelle. D’un côté, « les objets d’étude sont si complexes qu’il est impossible de les considérer par le biais d’une science unique, d’où l’idée de combiner les perspectives », explique Jonas. De l’autre, « on peut travailler à l’échelle d’une cellule ou du cerveau entier, cultiver des neurones dans une éprouvette ou étudier l’activité d’un participant humain dans son environnement social ».

D’autant que la collecte et l’analyse de données puisent leurs ressources dans des disciplines tout aussi variées ! Lors d’une expérience-type en neuroscience cognitive, les participants exécutent des tâches pendant que leur activité cérébrale est mesurée. L’analyse de ces données permettra de répondre à la question de recherche posée. Pour comprendre les effets de la méditation sur le cerveau, un chercheur pourra par exemple enregistrer l’activité cérébrale du méditant grâce à l’EEG (électroencéphalographie), des électrodes placées sur le crâne. « La mise en place de l’étude demande des connaissances en psychologie cognitive, détaille Jonas, « tandis que les outils de mesure font appel à la physique, et que l’analyse des données demande une expertise dans des champs ayant trait à l’ingénierie ».

Quel impact pour les neurosciences ?

Les bouleversements les plus frappants restent ceux du domaine médical. La première implantation d’électrodes dans le cerveau, ou stimulation cérébrale profonde, eut lieu à Grenoble en 1987 pour le tremblement, en 1993 pour la maladie de Parkinson. « C’est presque du on/off », indique Jonas. La personne tremble de façon incontrôlée, on stimule et c’est terminé. Ce, parce que les neurosciences ont permis de cibler exactement les structures dans le cerveau responsable des tremblements ». En permettant d’accéder à des données intracrâniennes aussi rares que difficiles à collecter, l’intervention chirurgicale nécessaire à l’implantation des électrodes peut, en retour, livrer de précieuses informations.

Un autre exemple ? L’éducation devrait elle aussi bientôt tirer parti des résultats des neurosciences, grâce à des initiatives comme le projet Atole de Jean-Philippe LACHAUX, visant à éduquer les enfants à prendre conscience de leur attention. Ce, à l’heure où l’Éducation nationale entend revisiter l’apprentissage… via la création d’un conseil scientifique, lui-même dirigé par un spécialiste en neurosciences, le professeur de psychologie cognitive Stanislas Dehaene.

Les neurosciences ont également prouvé leur efficacité dans un domaine plus inattendu : le neuromarketing, consistant à comprendre le comportement du cerveau face à la publicité afin de la rendre plus percutante. « C’est le côté obscur des neurosciences », s’amuse Jonas, « l’idée étant de comprendre quelles propriétés d’un média capturent notre attention, activent nos systèmes de récompense et comment les exploiter ». Une entreprise américaine, iMotions, propose d’ailleurs des solutions clés en main aux professionnels pour mesurer les réactions de leur public, alliant suivi des mouvements des yeux (eye tracking), analyse des expressions faciales, du rythme cardiaque ou de la conductivité de la peau, voire même de l’activité cérébrale.

Les neurosciences au quotidien, c’est quoi ?

« Si les neurosciences ont déjà eu un impact fort en médecine, elles commencent juste à infuser la vie de tous les jours », analyse Jonas. « Difficile de savoir si l’effet de hype va retomber, mais on progresse sur la démocratisation comme sur la médiatisation, pour le meilleur comme pour le pire ». La preuve par trois.

  • Le jeu vidéo Fortnite doit ainsi en partie son succès à l’expertise de Célia Hodent, docteure en psychologie cognitive et auteure d’un livre portant sur les interactions entre neurosciences et jeu vidéo. La spécialiste et son équipe ont méthodiquement traqué chaque incompréhension ou perte d’attention lors des phases de test du jeu, afin d’en identifier l’origine et de résoudre le problème. Résultat, plus de 40 millions de joueurs et un succès qui ne se dément pas.
  • Le design des applications les plus utilisées au monde utilise nombre d’astuces commerciales ou marketing basées sur des ressorts psychologiques, souvent inconscients, identifiés par les neurosciences et démystifiés Tristan Harris, un ancien de Google. Un exemple parlant ? Rafraichir sa boîte mail fonctionne sur les mêmes mécanismes addictifs que les machines à sous : un levier et une récompense à la clé.
  • Le quantified self rassemble tous les accessoires permettant la mesure du système nerveux autonome. Or les données collectées par les trackers d’activité ou bracelets connectés, montres sport ou smartphones peuvent être utilisées et interprétées à des fins de neurosciences, comme le démontre l’Apple Heart Study: ce partenariat entre Apple et l’université de médecine de Stanford a dépisté des troubles cardiaques potentiellement graves, grâce aux données de l’Apple Watch.

Le prochain tournant ? « L’arrivée de matériel de mesure de l’activité cérébrale accessible au grand public, qui existait déjà depuis quelques années mais commence vraiment à se démocratiser », conclut Jonas. « Ça commence ! ».

 


Open Mind Innovation est un institut privé français de recherche appliquée en neurosciences cognitives.

Il s’appuie sur une équipe pluridisciplinaire composée d’ingénieurs et de développeurs issus de la recherche, dont cinq docteurs (neurosciences cognitives, sciences du mouvement, réalité virtuelle) et des psychologues diplômés d’état.

Sa mission est de développer des neurotechnologies à l’intersection des neurosciences, de la psychologie et du jeu vidéo afin de concevoir les thérapies qui aideront demain à mesurer, entraîner et garder un esprit jeune, vif et en bonne santé.

Pour le grand public, Open Mind Innovation a créé le Performance Lab qui a pour objectif de proposer un bilan et des techniques d’entraînement de l’esprit adaptées à chaque individu. Pour en savoir plus sur ce service, c’est ici.

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