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25 septembre 2002

Retour sur les bases neurologiques du libre arbitre
par Jean-Paul Baquiast

La parution récente du livre "The illusion of conscious will" de DM Wegner, remet en actualité les discussions relatives à la "réalité neurologique" du libre arbitre dans le fonctionnement du cerveau conscient.
S'agit-il comme Wegner le pense suite à de nombreux prédécesseurs, d'une simple illusion qui survit parce qu'elle présente des avantages certains dans la lutte pour la vie ? Peut-on au contraire, tout en refusant l'idée commune, aujourd'hui jugée comme non-scientifique, posant l'autonomie absolue du sujet conscient dans la prise de décision, mettre à jour un mécanisme neurologique qui d'une certaine façon légitimerait le concept de libre arbitre tout en réduisant sa portée ?

Dans la perspective matérialiste, la priorité consiste à préciser exactement le moment où le "Je" prends une décision que nous pourrons qualifier de consciemment volontaire, qu'il conviendra de distinguer de toutes celles qui sont la conséquence des multiples conditionnements génétiques et culturels auxquels les hommes comme les animaux sont soumis. Ces dernières décisions, ou pseudo-décisions, peuvent être éventuellement conscientes, mais il ne s'agit pas de décisions impliquant ici et maintenant le Je. C'est un peu ce que veux sans doute dire le fumeur invétéré qui explique : "Je sais bien que je fume. Je voudrais m'en empêcher, mais je ne peux pas", et qui allume (volontairement) sa énième cigarette de la journée

Intuitivement, nous considérons que la conscience volontaire est le propre de l'homme, ceci même lorsque nous ne nous référons pas à des conceptions dualistes de l'esprit. Une bonne partie de la culture occidentale fait en conséquence appel en permanence au volontarisme des individus et des collectivités. Des scientifiques toujours plus nombreux estiment au contraire que la conscience volontaire est une illusion. Selon eux, nous sommes déterminés, comme on vient de le dire, par de nombreux facteurs, génétiques et culturels, dont l'imbrication très complexe et loin encore d'être élucidée peut donner à certains une impression fausse de liberté.

Benjamin Libet et Robert Kane

Diverses observations semblent confirmer l'hypothèse du caractère illusoire de la décision volontaire. On peut citer celle, aujourd'hui très connue et commentée, des neurobiologistes Benjamin Libet et Bertram Ferstein de l'Université de Californie. On demande à un sujet de plier un doigt volontairement, en indiquant précisément à quel moment il prend la décision d'accomplir ce mouvement. Des appareillages adéquats enregistrent le temps mis entre l'annonce de la décision et la réponse du motoneurone et du muscle concerné, soit environ 200 millisecondes, ce qui est normal. En revanche, environ une demi-seconde avant l'annonce de cette décision, des enregistreurs placés sur le crâne du même sujet notent une activité électrique neuronale dans l'aire du cerveau en charge de la prise et de l'exécution de la décision. Ceci peut être interprété comme le fait que l'action précède la conscience, d'un temps considérable. Il y a donc quelque facteur en amont de la décision consciente qui provoque son déclenchement. Faut-il en déduire que nous sommes des automates, et que l'impression de libre arbitre n'est qu'une illusion ?

Lorsque nous étudions la décision chez l'animal, c'est ce que nous inférons systématiquement. Je m'approche d'un merle installé sur une pelouse. Il me regarde un certain temps, d'un air que je qualifierais de circonspect. Puis, si je continue de m'approcher, il prend brutalement la décision de s'envoler. Beaucoup de non-scientifiques en concluent que le merle a pris librement la décision de s'envoler. C'est ce que Daniel Dennett à nommé la "stance intentionnelle" : on prête à autrui, y compris aux animaux par anthropomorphisme, la capacité de libre arbitre, pour diverses raisons dont celle de l'obliger à se comporter de façon rationnelle et non en simple brute. Peu de scientifiques cependant avanceraient l'hypothèse que la décision de notre merle résulte d'un débat conscient entre le pour et le contre, puis du choix volontaire de s'envoler quand le danger lui paraît se rapprocher d'un peu trop près. On imagine plutôt que des programmes de mise en alerte et d'évitement inscrits dans les gènes et complétés éventuellement par l'expérience déclenchent l'envol une fois atteint un certain seuil de risque calculé par ces programmes. De tels programmes, relevant de la théorie computationnelle de l'esprit, sont probablement très simples, même si leurs effets paraissent complexes. Ils peuvent être simulés sur un robot par la mise en œuvre d'algorithmes évolutionnaires.

On n'en parle pas non plus de décisions volontaires ou libre arbitre quand il s'agit de comportements collectifs apparaissant au sein d'une foule : par exemple lorsqu'une holla se déclenche dans un stade. L'initiative vient-elle d'un individu, imité par les autres, auquel cas nous sommes ramenés à la situation précédente. Sommes-nous en présence d'un comportement collectif de type chaotique résultant de l'interaction d'agents multiples, dont d'ailleurs les modalités resteraient à étudier. On ne sait.

Or dans la vie courante, nous prenons sur le même mode d'innombrables décisions qui sont en fait déterminées en amont par de nombreuses causes auxquelles il nous est pratiquement impossible d'échapper. Nous sommes parfois conscients de prendre ces décisions, nous sommes également parfois conscients des raisons pour lesquelles nous les prenons, mais cette prise de conscience accompagne la décision et ne la provoque pas. En ce cas, nous nous comportons effectivement comme des automates déterministes.

On pourrait assez facilement montrer que toutes nos décisions relèvent en fait de ce type de déterminisme. Mais ériger ceci en principe serait à la fois contre-intuitif et peut-être scientifiquement erroné. Il faut voir aussi les réalités pratiques : le volontarisme est au cœur des sociétés occidentales (dont il a sans doute permis les succès). Il nous anime tous à tous moments. On pourrait imaginer que le volontarisme soit un mème (au sens défini par Susan Blackmore) qui se serait installé dans les esprits des Occidentaux, mais cela ne dispenserait pas d'en rechercher les bases biologiques: d'où serait-il venu et comment agirait-il ?

Revenons à l'expérience de Libet. On admettra que le sujet n'est pas libre de lever le doigt ou non, puisqu'il a accepté de se livrer à l'expérience. Sur ce point, il est donc déterminé par des facteurs extérieurs. Par contre, il dispose en propre d'un court instant de liberté : décider à tel moment et non à tel autre de faire le mouvement demandé. Le merle évoqué plus haut dispose d'ailleurs peut-être aussi de cette liberté, comme quoi le libre arbitre ne serait pas limité à l'homme.

Mais l'expérience de Libet semble montrer que quelque chose au sein du sujet décide du choix du moment avant que sa volonté ne l'a fait. Si nous voulons réintroduire le libre arbitre, il faut questionner ce qui se passe, dans ce temps d'une demi seconde où le cerveau semble se préparer à prendre la décision avant que le moi conscient n'ait décidé de le faire. Libet a supposé que dans la demi-seconde séparant la préparation de la décision consciente (préparation inconsciente) et la prise consciente de la décision, la volonté consciente intervient pour interdire ou renforcer le jeu des déterminismes. Mais cela ne renseigne en rien sur l'origine de cette volonté. D'où tirerait-elle l'énergie nécessaire à inhiber ou renforcer des déterminismes certainement très contraignants ? De la synthèse de l'ensemble des informations constituant la personnalité consciente et inconsciente du sujet ? Mais quelle forme prendrait cette synthèse ?

Contrairement à Libet qui est généralement rangé dans les rangs de ceux qui nient le libre arbitre, Robert Kane a tenté d'en donner une définition qui réintroduit au moins partiellement la légitimité du concept de liberté. Plutôt qu'évacuer la question comme relevant d'une illusion, ou ressusciter les hypothèses proposées il y a quelques années par Eccles et Penrose pour sauver le spiritualisme en faisant appel aux mystères de la mécanique quantique appliquée aux particules présentes au sein des micro-tubules neuronales, Robert Kane propose une solution simple que nous résumons ici. Il rappelle que le libre arbitre paraît aux scientifiques d'aujourd'hui incompatible aussi bien avec le déterminisme (qui exclut le choix) qu'avec l'indéterminisme (si les choix se font au hasard, notre apparente volonté n'est elle-même qu'une manifestation de ce hasard). Pour lui au contraire, il y a réellement libre arbitre, mais dans des conditions bien particulières. L'impression subjective de libre arbitre que nous ressentons face à deux possibilités dont nous choisissons l'une aux dépends de l'autre (par exemple se lever au lieu de rester couché) tient au fait que les deux branches de l'alternative correspondent à deux versions de notre histoire quasiment équiprobables, en faveur desquelles nous sommes près à faire le même choix volontaire : j'ai autant de raisons valables de me lever que de rester couché. Sinon d'ailleurs j'aurais choisi l'une de ces possibilités sans même m'interroger. Il y a donc un petit quelque chose au niveau du hasard et de l'incertain dans nos neurones, ou plutôt dans ce que Kane appelle les réseaux neuronaux récurrents (Churchland 1996, The engine of reason, the seat of the soul, MIT press ) intervenant dans ce type de décision, qui fait basculer notre choix en faveur de telle ou telle solution. Un réseau neuronal l'emporte sur l'autre, pour une raison imprévisible et indéterminée. A ce moment, comme une moitié de moi était déjà préparée à adhérer à ce choix, cette moitié, dans laquelle je me reconnais tout entier (d'où mon impression de libre choix) adhère au choix et en assume la responsabilité. L'hypothèse, on le voit, est dans la droite ligne de la pensée de Prigogine, selon laquelle une brisure de symétrie liée au hasard introduit une bifurcation, et provoque l'émergence d'une structure dissipative nouvelle.
Cette thèse a été développée dans un ouvrage de Robert Kane, The significance of free will, Oxford University press, 1996 (voir http://uts.cc.utexas.edu/~rkane/). Elle est résumée dans un article de l'ouvrage collectif l'Homme devant l'incertain consacré à la pensée de Prigogine, publié en 2001 chez Odile Jacob (voir note de lecture).

Dans le cas du sujet de l'expérience de Libet, les deux solutions équiprobables ne seraient pas de lever un doigt ou non (puisque le sujet est convaincu de la nécessité où il se trouve de faire ce geste) mais du moment précis où il décide de le faire : dans cette seconde-ci ou dans la suivante, moment qui n'a pas d'importance précise pour lui, mais qui marque cependant l'enclenchement de l'action. Pourtant la question du petit quelque chose qui intervient pour provoquer la brisure de symétrie reste entier. Robert Kane ne la traite pas véritablement. La solution qu'il évoque, les réseaux récurrents, a l'inconvénient de faire appel à des structures neuronales en réseau dont on ne voit pas bien à quoi elles correspondent dans le cerveau, ou en quoi elles diffèrent des réseaux étudiés par Baars ou Changeux. On ne voit pas davantage les raisons qui font qu'à un moment ou un autre la symétrie se brise. Il n'est pas certain non plus que, dans les cas où un sujet ferait appel à un véritable choix volontaire, les solutions entre lesquelles il choisirait seraient également équiprobables ou indifférentes. Si je décide de lever un doigt (où lorsque le merle de notre exemple décide de s'envoler pour fuir un danger), l'engagement correspondant peut être plus impliquant pour moi que celui correspondant au choix de la minute précise à laquelle je passe à l'acte.

Le libre arbitre dans la vie courante

De façon plus fondamentale, il ne semble pas que le libre arbitre consiste à choisir quasiment au hasard entre des solutions équiprobables. En général, il consiste au contraire à s'arracher aux déterminismes pour adopter des solutions qui, sans l'intervention de la volonté, seraient restées hautement improbables. Il traduit la mise en œuvre d'un facteur qui conduit, comme l'on dit, la volonté, parfois celle d'un seul individu, à soulever des montagnes.

Si nous estimons que la volonté consciente ou conscience volontaire ou libre arbitre (ne faisons pas ici de différence entre ces 3 expressions) est non pas un épiphénomène se superposant aux divers déterminismes qui nous commandent d'agir, mais un caractère essentiel apparu lors de l'évolution des êtres vivants et s'étant développé compte-tenu des avantages compétitifs apportés, nous devrons rechercher les raisons plus fondamentales qui sont à la base des choix ressentis comme volontaires. On peut supposer alors que le libre arbitre n'est pas né avec l'espèce humaine, contrairement à ce que pensent généralement les philosophes. Il pourrait s'agir d'un phénomène déjà en œuvre aux origines mêmes de la vie.

Pour approfondir cette voie de recherche, essayons de définir la conscience volontaire telle qu'elle nous apparaît, non sous les instruments d'observation des neuropsychiatres, mais dans notre vie quotidienne. Nous en donnerons une image épurée et sans doute un peu idéale. Dans les décisions complexes, les processus de type rationnel et explicite que nous résumons ici sont souvent, sinon toujours, doublés par des motivations inconscientes, qui ne relèvent plus de la conscience volontaire, mais du jeu des déterminismes évoqués en introduction. La description peut être transposé, avec quelques adaptations, à ce que serait la conscience volontaire au niveau d'un groupe de personnes partageant les mêmes intérêts - par exemple dans le domaine politique.

La conscience volontaire est généralement utilisée pour préparer et accompagner une prise de décision, elle-même consistant à faire un choix : faire ceci ou ne pas le faire, faire ceci ou autre chose. Ce choix est en général considéré comme très impliquant. Sans cela, il serait accompli sur le mode automatique. On peut même estimer, comme nous venons de le dire, que la conscience volontaire n'a d'intérêt que si elle oblige à prendre des décisions difficiles, à contre-courant des déterminismes. En ce sens, comme la vie, elle est créatrice de néguentropie, et demande donc de prélever de l'énergie. Notons pour la bonne forme que la décision n'aura d'intérêt que si elle est suivie d'effets. Le sujet devra engager son corps et les forces matérielles et morales qu'il peut mobiliser au service de la réalisation du choix qu'il aura décidé de faire. Le monde sera donc d'une façon ou d'une autre modifié par la mise en œuvre de la décision, ce qui produira de nombreux effets en retour.

La conscience volontaire suppose un choix éclairé. Pour cela, au-delà d'une simple mise en alerte (awareness) le sujet mobilise toutes les données externes et internes auxquelles il peut accéder, qui l'aideront dans sa décision. Il les introduit dans l'espace de travail de sa conscience volontaire, en les normalisant de façon à les rendre compatibles en vue des traitements permettant d'en évaluer l'intérêt. Pour être utilisables, ces données doivent être immédiatement accessibles. Il ne s'agit pas d'aller constituer un dossier en bibliothèque, mais de disposer sous le casque, comme un pilote d'avion de chasse, de l'ensemble des paramètres en un seul coup d'œil. On peut constater que le sujet prenant la décision n'a pas toujours besoin de consulter explicitement et individuellement les données rassemblées. Il lui suffit parfois d'en tirer une impression ou un sentiment général, un peu comme le pilote qui peut se satisfaire de survoler ses cadrans pour vérifier que les paramètres du vol restent nominaux.

La conscience volontaire suppose comme référence ultime, au-delà des données informatives, la prise en considération du moi tel qu'il s'est construit dans la vie du sujet et tel qu'il est remémoré au moment de la prise de décision. Le choix fait engage la personne, avec son histoire et ses propriétés spécifiques, ancrée dans son corps et les modalités d'insertion de celui-ci dans le monde physique et sociétal. Contrairement aux données servant à documenter la décision, le moi ne constitue pas un système d'informations clairement analysable par le sujet lui-même, ici et maintenant. Il est très souvent implicite. Il est très souvent déformé par des illusions cognitives. Il s'exprime cependant lors de la prise de décision volontaire par des informations de type langagier (je ne peux pas prendre telle décision, avec mon passé de militant…). Mais il n'en pèse pas moins et très fortement. C'est finalement la pierre de touche de la décision volontaire consciente. On peut admettre, dans la mesure où chaque individu représente la synthèse cohérente d'une série de forces en action, tendues vers la survie, que le moi ainsi défini est lui-même la synthèse de l'individu.

La conscience volontaire ainsi définie intéresse les individus, en premier lieu, mais aussi les collectivités d'individus rassemblés par des valeurs et intérêts communs. On pourra donc parler de conscience volontaire collective. Mais la conscience volontaire collective s'exprime, de façon explicite, par l'intermédiaire des individus - ce qui n'exclut pas la possibilité de consciences volontaires collectives muettes.

Rien enfin ne permet d'éliminer l'hypothèse que les animaux, y compris appartenant à des espèces très différentes des nôtres (tels les insectes), puissent être le siège de proto-conscience volontaires individuelles ou collectives, qui pour nous seront muettes. Dans le même esprit, on retrouvera la possibilité de comportements relevant du libre arbitre dans des automates constitués d'un grand nombre d'agents interagissant.

Hypothèses récentes

Si nous admettons tout ou partie de ceci, il reste à trouver les mécanismes neuronaux qui permettent l'expression, non d'un libre arbitre venu de nulle part à l'extérieur du sujet, mais d'un ensemble convergents ou coordonnées d'agents intervenant dans le cadre de l'espace de travail conscient tel que Baars le définit dans son hypothèse sur l'espace de travail conscient (cf références ci-dessous).

Nous avions dans cette revue mentionné l'hypothèse, encore non généralement admise, de JohnJoe Mac Fadden, selon laquelle l'existence d'une conscience, même rudimentaire, prenant la forme de circuits neuronaux ou d'un champ électromagnétique (cem-field), a joué le rôle d'un environnement qui permet la "décohérence" des particules quantiques impliquées dans la neurogenèse et dans la synapsogenèse, dont le cerveau adulte est le résultat.. Ainsi les supports de la conscience de soi ont pris de plus en plus d'importance dans les espèces animales complexes, favorisant leur adaptation par l'augmentation de leurs performances à manipuler l'information symbolique. Les décisions dites de libre arbitre peuvent alors être influencées par l'existence d'un arrière-plan neuronal faisant intervenir tout le passé de l'organisme.

Plus classique sont les projets développés par le Conscious Software Research Group, notamment le programme IDA visant, de façon très pratique, à simuler l'attribution de tâches à bord d'un vaisseau de guerre. Des agents autonomes en réseau permettent de donner une représentation convaincante, selon l'article cité de Stan Franklin, des groupes de neurones entrant en compétition pour l'émergence d'une volonté consciente. Mais les informaticiens reprocheront sans doute à ces modèles d'être très sommaires, et de ne pas donner de représentations explicites du libre arbitre. On peut penser que la voie est bonne mais doit encore être approfondie. Nous renvoyons aux sources pour plus de détail.

Le lecteur aura compris que ces travaux sont proches de ceux proposés par Alain Cardon en matière de conscience artificielle.

Pour en savoir plus
"The Illusion of Conscious Will", by DM Wegner, Cambridge MIT Press 2002, critique par Thomas W. Clark dans Science and Consciousness Review : http://psych.pomona.edu/scr/book_review_IllusionWill.html
Réponse à Wegner par Stan Franklin, Ida on will. It's no illusion. L'article, éditorial de la SCR de septembre,  comporte de nombreuses références : http://psych.pomona.edu/scr/ED_Sep02_IDAFreeWill.htm
Baars, B. J. 1988. A Cognitive Theory of Consciousness. Cambridge: Cambridge University Press.
Baars, B. J. 1997. In the Theater of Consciousness. Oxford: Oxford University Press. Réédition en 2001 sous le titre In the Theater of Consciousness: The Workspace of the Mind
Baars, B. J. 2002. The conscious access hypothesis: origins and recent evidence. Trends in Cognitive Science 6:47-52.
Bernard Baars. Home page http://www.ceptualinstitute.com/genre/baars/homepageBB.htm
Conscious Software Research Group.  Selon celui-ci "An autonomous agent senses and acts upon its environment in the service of its own agenda. An autonomous agent with human-like cognitive capabilities is called a cognitive agent. By a "conscious" software agent we mean one designed within the constraints of Bernard Baars' global workspace theory of consciousness. This group revolves around the design and implementation of “conscious” software agents" http://csrg.cs.memphis.edu/csrg/index.html
Intelligent Distribution Agent ou IDA model, projet développé pour la Marine par le Conscious Software Research Group :  http://csrg.cs.memphis.edu/csrg/html/projects.html
JohnJoe Mac Fadden Quantum Evolution, a new theory of life. Contient une hypothèse relative à des mécanismes de biologie quantique justifiant l'hypothèse d'une version "douce" du libre arbitre. Voir nos articles  http://www.automatesintelligents.com/interviews/2002/mai/mcfadden.html. Sur l'hypothèse du champ électromagnétique conscient, voir un article de l'auteur dans le Journal of consciousness studies http://www.imprint.co.uk/jcs_9_4.html
Sur la conscience, il existe plusieurs revues internationales (où Bernard Baars joue un rôle important - peut-être un peu écrasant...) Nous avons cité ici:
- The Journal of Conciousness studies : http://www.imprint.co.uk/jcs/
- The Science and Consciousness Review : http://psych.pomona.edu/scr/
Citons aussi un ouvrage qui vient de paraître, dont nous ferons prochainement une analyse: "Rita Carter. Exploring conciousness University of California Press 2002"

© Automates Intelligents 2002