Cognition incarnée E-Book

Rémy Versace

• Herausgeber: Mardaga
• Kategorie: Lebensstil
• Sprache: Französisch

Seitenzahl: 348

Veröffentlichungsjahr: 2018

Beschreibung

La cognition a longtemps été pensée comme opérant dans la tour d’ivoire que serait le cerveau, le corps et l’environnement tenant un rôle secondaire.

Pourtant, nos connaissances exprimées par le langage attribuent une place essentielle aux états corporels. L’approche incarnée et située de la cognition défend justement l’idée d’une cognition enracinée (incarnée) dans nos interactions sensori-motrices présentes et passées avec notre environnement physique et social. Elle est « située » car elle ne peut être envisagée indépendamment des situations dans lesquelles elle prend naissance. Dès lors, c’est l’action (l’inter-action) qui est à l’origine de la cognition et
oriente sa dynamique. Le monde ressenti (par opposition au monde physique) n’est pas pré-donné, mais au contraire projeté, ou énacté, dans une sorte d’espace-temps cognitif. En retour, cette incarnation ou projection de l’organisme définit et limite l’expression de la cognition. Par conséquent, la cognition émerge de l’état global du système et de ses perpétuelles modifications.

Ce livre présente les bases théoriques de l’approche incarnée et située de la cognition en les illustrant notamment dans l’étude du vieillissement cognitif.

EXTRAIT

La perspective connexionniste n’est pas récente (pour une revue exhaustive de la question, voir Medler, 1998). Elle était déjà présente chez des auteurs comme Spencer (1855a, b), James (1890) et Thorndike (1932) ; mais ce sont les travaux de Lashley (1950) et ceux de Hebb (1949) qui vont inspirer le développement actuel du connexionnisme.

En étudiant l’apprentissage chez l’animal avant et après lésions, Lashley ( In Search of the Engram, 1950) est arrivé à la conclusion que les aires corticales peuvent se substituer les unes aux autres et que c’est davantage le volume de tissus détruits que la localisation des lésions qui explique les difficultés d’apprentissage. Ces données l’ont conduit à soutenir que l’apprentissage est un processus largement distribué sur l’ensemble du cerveau et non spécifique à une aire particulière. Depuis lors, plusieurs travaux sont venus confirmer les idées de Lashley et notamment celle de la plasticité neuronale (e.g., Grossman et al., 2002). Les connexionnistes reprendront à leur compte le caractère distribué de l’apprentissage.

À PROPOS DES AUTEURS

Les auteurs sont tous trois des spécialistes du sujet. Rémy Versace est professeur de psychologie cognitive à l’Université Lumière Lyon2 et dirige une équipe de recherche au sein du laboratoire d’Études des mécanismes cognitifs. Denis Brouillet est professeur des Universités à l’Université Paul Valéry Montpellier3, au département de psychologie, membre de l’équipe de recherche Dynamique Cognitive et Sociocognitive Émergente de l’Unité de recherche Epsylon. Guillaume Vallet est, quant à lui, maître de conférences en psychologie à l’Université Clermont Auvergne et membre du laboratoire de Psychologie Sociale et Cognitive (LAPSCO).

Leseprobe

À propos des auteurs

Rémy Versace est professeur de Psychologie Cognitive à l’Université Lumière Lyon2. Au sein du laboratoire d’Études des Mécanismes Cognitifs, il dirige une équipe de recherche qui s’intéresse au rôle de la mémoire, de l’émotion, mais aussi de l’action, dans une perspective incarnée et située de la cognition humaine. Il a notamment proposé un modèle de la mémoire permettant de décrire l’émergence des diverses formes de connaissances (perceptuelles, conceptuelles, épisodiques, évaluatives, etc), ceci dans une large gamme de situations. Ses recherches fondamentales débouchent également sur des travaux plus appliqués dans des domaines divers, en lien par exemple avec les dysfonctionnements cognitifs lors du vieillissement normal ou pathologique, le maintien de l’efficacité mnésique, l’apprentissage de la lecture ou encore le domaine de la sensorialité. Au-delà de ses activités scientifiques, Rémy Versace a également des responsabilités administratives et pédagogiques diverses au sein de l’Institut de Psychologie de l’Université Lyon2, notamment la responsabilité du Master de Sciences Cognitives.

Denis Brouillet est professeur des Universités à l’Université Paul-Valéry Montpellier3, au département de psychologie. Il est membre de l’équipe de recherche Dynamique Cognitive et Sociocognitive Émergente de l’Unité de Recherche Epsylon. Son activité de recherche concerne la compréhension des mécanismes cognitifs dans une perspective énactiviste où l’action joue un rôle central. Il s’intéresse plus particulièrement aux mécanismes sous-jacents à la mémoire en rapport avec la perception et les émotions. Il est responsable du master Dynamiques Cognitives et Socio-Cognitives et Directeur de l’École Doctorale 60.

Guillaume Vallet est maître de conférences en psychologie à l’Université Clermont Auvergne et travaille au sein du Laboratoire de Psychologie Sociale et COgnitive (LAPSCO, UNR CNRS 6024). Psychologue spécialisé en neuropsychologie, M. Vallet a poursuivi des études doctorales en cotutelle entre la France (Université Lyon2) et le Canada (Université Laval). Il a effectué un postdoctorat à Montréal (Canada) au Centre de Recherche de l’Institut Universitaire de Gériatrie de Montréal et à l’Université de Montréal. Ses travaux de recherche se situent au carrefour de la psychologie cognitive et de la neuropsychologie, et mettent en avant les liens entre le corps, le contexte et la cognition. Ses principales thématiques de recherche portent sur la mémoire humaine et le vieillissement cognitif.

Chapitre 1La cognition humaine

1. Prolégomènes

La psychologie et la psychologie cognitive en particulier ont pour objet de construire une connaissance scientifique sur les comportements et les processus mentaux. Pour ce faire, elles ont recours à la méthode hypothético-déductive qui consiste à formuler une hypothèse théorique et à la réfuter par l’observation empirique (Popper, 1935-1973).

S’il est difficile de vérifier au sens strict une hypothèse théorique, il est facile d’en prouver la fausseté par l’expérimentation ; c’est-à-dire par la création d’une situation particulière qui permettra de tester un lien de causalité hypothétique entre un ou plusieurs facteurs susceptibles de rendre compte du phénomène que l’on étudie, en cohérence avec la théorie. Si les données observées ne valident pas ce lien de causalité, alors l’hypothèse sera rejetée. Autrement dit, l’expérimentation n’est rien d’autre que la mise à l’épreuve des hypothèses théoriques pour chercher à les infirmer.

Kuhn (1970) ne croit pas à la réfutation simple et directe des théories comme l’a suggéré Popper, car une observation qui contreviendrait radicalement à la théorie est peu probable. En effet, la production des faits par l’expérimentation tout comme leur interprétation dépend de la théorie. Pour lui, toute théorie scientifique s’inscrit dans une structure qu’il désigne par le terme de « paradigme ». Sans rentrer dans les controverses suscitées par ce terme, on dira qu’il s’agit d’un consensus adopté et accepté par une communauté scientifique à une époque donnée. Un paradigme naît « d’une découverte scientifique universellement reconnue qui, pour un temps, fournit à la communauté de chercheurs des problèmes types et des solutions » (Kuhn, p. 11). Exprimé autrement, les paradigmes ont une fonction normative qui façonne la vie scientifique (i. e., théorie et pratique de la recherche) et crée « une vision du monde ». C’est pourquoi tout changement de paradigme s’accompagne d’une modification radicale de la manière de percevoir et de comprendre la réalité. Il ne s’agit pas d’une simple réinterprétation des données mais d’une véritable « révolution », et Kuhn prend comme exemple d’un tel type de changement le passage de la mécanique de Newton à la mécanique relativiste d’Einstein. Un changement de paradigme s’impose quand une accumulation de faits ne s’accorde plus avec les attendus du paradigme existant. Certains chercheurs essaieront de sauver leur paradigme soit en considérant que les faits déviants sont des épiphénomènes sans importance, soit en essayant de les intégrer dans leur théorie ; d’autres, enfin, choisiront de faire le pari risqué de changer de paradigme.

Si nous avons choisi d’introduire ce premier chapitre par ces prolégomènes, c’est parce que nous considérons que l’approche incarnée et située de la cognition relève d’un changement de paradigme au sein de la psychologie cognitive, comme l’a été jadis la « révolution cognitive » vis-à-vis du béhaviorisme.

Pour permettre au lecteur de comprendre en quoi il y a changement de paradigmes, nous avons opté pour leur présentation sous une forme radicale.

2. Naissance de la psychologie cognitive

Comparée aux autres sciences que sont la physique, la chimie ou la biologie, pour ce qui est des sciences de la vie ; l’histoire, la linguistique, ou l’économie pour les sciences de l’Homme et de la Société, la psychologie scientifique apparaît comme une science jeune1. Au sein de la psychologie scientifique, la psychologie cognitive est la sous-discipline de la psychologie la plus récente (années cinquante). Sa naissance, comme on le verra, est consécutive aux limitations du béhaviorisme à pouvoir expliquer qu’un comportement n’est pas que la réaction à un environnement.

2.1 Le paradigme behavioriste

C’est en 1913 que Watson publie Psychology as the Behaviorist Views It où il pose les prémisses du béhaviorisme. L’idée centrale du béhaviorisme peut se résumer ainsi : la psychologie, science du comportement, est une science naturelle (voir Baum, 1995, 2005). Un comportement, comme tout événement naturel, se produit et doit être explicable par d’autres événements naturels et non par des causes non directement observables. Enfin, on doit pouvoir le contrôler et le prédire.

Il est utile de rappeler ici que le béhaviorisme ancrera la psychologie dans les disciplines scientifiques en s’opposant au mentalisme qui prévalait alors. En effet, il propose que l’objet d’étude ne soit plus la conscience mais le comportement, et que la méthode ne soit plus l’introspection mais l’expérimentation. C’est que l’on appelle le béhaviorisme méthodologique par opposition au béhaviorisme doctrinal que nous allons maintenant aborder.

Voulant exclure tout mentalisme, Watson (1916) optera pour la méthode des réflexes pour étudier les comportements. En effet, un réflexe (et par la suite tout comportement) est une relation dans laquelle une réponse est définie en fonction d’un stimulus et vice versa, sans que l’on ait besoin de faire appel à un quelconque processus interne à l’organisme. Le paradigme behavioriste est né : l’objet de la psychologie comportementale est de prédire la Réponse connaissant le Stimulus, S–R (Watson, 1924). Inspiré des travaux de Thorndike (i. e., loi de l’Effet, Thorndike, 1911), Skinner (1938) se détournera de la « réflexologie » (conditionnement répondant) de Watson en considérant que le comportement n’est pas déclenché par l’environnement mais sélectionné par lui (Skinner, 1978). Un comportement se manifeste car il produit un effet renforçateur (conditionnement opérant), mais si ce comportement se produit c’est parce que des comportements similaires ont été renforcés par le passé. Dès lors, appréhender le comportement comme le résultat de conditionnements opérants permet de rendre compte des buts et des intentions sans qu’il soit nécessaire de se référer à des événements mentaux (Skinner, 1978).

C’est en 1945, dans The Operational Analysis of Psychological Terms, que Skinner définit sa pensée de « béhaviorisme radical2 » (p. 294) : les pensées comme les sentiments sont des comportements et, à ce titre, ne peuvent pas être à l’origine des comportements. Il appliquera ce principe à l’éducation (Science and Human Behavior, Skinner, 1953) et au langage (Verbal Behavior, Skinner, 1953).

2.2 Les limites du béhaviorisme

Comme le souligne Mandler (2002), plusieurs raisons peuvent être avancées pour comprendre l’émergence du nouveau paradigme que sera le cognitivisme. La première est relative à la doctrine associationniste (Hume, Mill) qui sous-tend le paradigme béhavioriste et qui accepte l’idée défendue par les empiristes selon laquelle la connaissance prend son origine dans le monde extérieur via les contingences sensorielles. Ces sont les simultanéités, les contiguïtés spatiales et temporelles entre différentes données sensorielles qui permettent d’abstraire des invariants. Dès lors, les capacités que possèdent les êtres humains à établir des relations (i. e., repérer et établir) entre éléments en dehors de ces contingences sensorimotrices étaient ignorées (Bousfield, 1953). La seconde, c’est d’avoir voulu intégrer dans un même modèle l’animal et l’homme et par là considérer que ce qui détermine le comportement humain est identique à ce qui détermine le comportement animal. Ce faisant, les béhavioristes négligeaient une dimension essentielle, celle de la connaissance et plus largement celle de la culture. À ces deux raisons, Chomsky (1957) ajoute, dans sa critique de l’ouvrage de Skinner Verbal Behavior, que, ne pas prendre en compte la façon dont est traitée l’information portée par les stimulations externes, c’est nier l’existence d’une structure interne de l’organisme. Laquelle est le produit des interactions complexes entre la structure interne donnée à la naissance (i. e., innée, spécifique à l’espèce) et l’expérience acquise. Pour Chomsky et ses disciples, dans le cas du langage, la structure interne innée serait composée d’un ensemble de règles syntaxiques universelles permettant de générer un ensemble infini de productions langagières. Cette compétence permet de rendre compte des capacités créatrices de l’activité langagière qui permet aux individus de produire des énoncés jamais entendus. Selon Chomsky, cette capacité créatrice ne peut pas exister dans la conception du comportement verbal de Skinner.

2.3 Le paradigme cognitiviste (computo-symbolique)

Le refus de considérer que la structure interne d’un organisme aussi complexe que l’homme puisse médiatiser le lien S-R a largement contribué au déclin du béhaviorisme. Mais de nombreux autres facteurs ont joué un rôle, et c’est l’avènement de l’Intelligence Artificielle (McCulloch & Pitts, 1943) qui a conduit à changer de paradigme en psychologie car elle offrait la possibilité d’objectiver cette médiation. Cet avènement a été possible grâce aux travaux qui se développaient dans le champ de la théorie de l’information (i. e., l’information contenue dans un message peut être quantifiée – BIT - ainsi que les conditions de sa transmission ; Shannon, 1948), à l’émergence de la cybernétique (i. e., étudier les systèmes de contrôle et de communication chez l’animal et les machines ; Wiener, 1948) et à l’existence de la machine de Turing qui, en manipulant des symboles simples comme des 0 et des 1 avec des règles logiques, était capable de simuler des déductions mathématiques (i. e., computer – ordinateur), toutes ces recherches convergeaient vers l’idée qu’il était possible de construire un cerveau électronique.

Dès lors, l’idée que l’esprit humain fonctionnerait de façon similaire à un ordinateur (i. e., la métaphore de l’ordinateur) sera envisagée comme alternative au béhaviorisme. Neisser (Cognitive Psychology, 1967) y fait référence dans le premier ouvrage qui traite du nouvel objet de la psychologie scientifique : la cognition.

La cognition (Pylyshyn, 1984) peut être appréhendée comme un ensemble de calculs bien définis (opérations logiques) qui opèrent de façon sérielle sur des représentations symboliques (codes abstraits), d’où le nom de paradigme computo-symbolique. Dans cette conception, le système perceptif saisit les informations contenues dans le monde et, par un processus de transduction, ces informations seront codées de façon abstraite et arbitraire pour former des représentations symboliques (e.g., le mot TABLE est une représentation abstraite et arbitraire pour désigner l’objet « table », cela aurait pu être RICLO). Une fois activées, les représentations symboliques initieront les comportements. On retiendra que ce qui caractérise les symboles dans le paradigme cognitiviste c’est qu’ils sont indépendants à la fois de ce qu’ils sont censés représenter, du contexte et du sujet.

L’idée que la cognition est un système qui effectue des traitements sur des symboles trouve son origine dans le Physical Symbol System de Newell (PSS, 1980). Le PSS est équivalent à un système formel automatique dont les composants sont des symboles. Les symboles sont des entités dénuées de sens pour le système ; ce sont les calculs régis par une syntaxe précise (i. e., algorithme ou règles de grammaire) qui produisent du sens. L’ensemble de ces règles constituerait le langage de la pensée (The Language of Thought, Fodor, 1975), ce par quoi les représentations symboliques prennent sens tout comme dans l’ordinateur les 0 et les 1 prennent sens par le biais du programme (syntaxe). Enfin, les symboles peuvent être des composants d’entités appelées symbolic structures qui correspondent à des agencements particuliers de symboles.

Si les représentations symboliques caractérisent le paradigme cognitiviste, le caractère modulaire de la cognition y est associé. C’est dans Modularity of Mind que Fodor (1986) propose que les systèmes régissant les entrées perceptives soient modulaires (i. e., cloisonnement des informations) et que les processus cognitifs de niveau supérieur soient non modulaires (e.g., le raisonnement). Plus récemment, d’autres auteurs ont proposé que la modularité soit étendue à l’ensemble de la cognition (Pinker, 1997 ; Sperber, 1994). Pour Fodor, la modularité est consubstantielle de la fonction des systèmes et elle est définie par neuf critères. Les modules sont localisés dans le cerveau, génétiquement déterminés, spécifiques à un domaine, autonomes, inaccessibles par les processus de haut niveau, encapsulés ; leur dysfonctionnement est spécifique ; leur traitement opère au niveau de surface (vs profond), et les traitements sont automatiques et extrêmement rapides. Comme le précise Fodor (2001), c’est le caractère encapsulé qui est la condition nécessaire et suffisante pour que l’on ait à faire à un module. Cela signifie qu’un module ne doit pas faire appel à d’autres systèmes pour effectuer ses traitements.

Bien que le paradigme cognitiviste ait été remis en cause depuis plusieurs années, il demeure le paradigme dominant en psychologie cognitive et surtout en neuropsychologie. Les principales critiques adressées au paradigme cognitiviste concernent ses deux principes fondamentaux : la nature strictement symbolique des connaissances et la modularité de la cognition.

3. Vers une approche incarnée et située

3.1 Le paradigme connexionniste

L’essence du paradigme connexionniste réside dans l’idée que, plutôt que d’être constitué de règles logiques (algorithmes) qui s’appliquent à des symboles, le système cognitif opère à l’aide de propriétés statistiques (heuristiques) sur des patterns d’activation non symboliques et largement distribués.

La perspective connexionniste n’est pas récente (pour une revue exhaustive de la question, voir Medler, 1998). Elle était déjà présente chez des auteurs comme Spencer (1855a, b), James (1890) et Thorndike (1932) ; mais ce sont les travaux de Lashley (1950) et ceux de Hebb (1949) qui vont inspirer le développement actuel du connexionnisme.

En étudiant l’apprentissage chez l’animal avant et après lésions, Lashley (In Search of the Engram, 1950) est arrivé à la conclusion que les aires corticales peuvent se substituer les unes aux autres et que c’est davantage le volume de tissus détruits que la localisation des lésions qui explique les difficultés d’apprentissage. Ces données l’ont conduit à soutenir que l’apprentissage est un processus largement distribué sur l’ensemble du cerveau et non spécifique à une aire particulière. Depuis lors, plusieurs travaux sont venus confirmer les idées de Lashley et notamment celle de la plasticité neuronale (e.g., Grossman et al., 2002). Les connexionnistes reprendront à leur compte le caractère distribué de l’apprentissage.

Dans son ouvrage The Organization of Behavior (1949), Hebb, qui veut rendre compte au niveau cérébral de l’apprentissage associatif chez l’animal et l’être humain, propose qu’il soit appréhendé comme la modification des connexions synaptiques entre neurones liée à leur activité. Ainsi, quand deux neurones sont excités conjointement, soit un lien se crée entre eux si aucune connexion n’existait, soit le lien existant se trouve renforcé, et plus il y a répétition de cette activité conjointe et plus la connexion entre ces deux neurones sera forte. Plus la force (i. e., le poids) de la connexion augmente plus l’information circule rapidement d’un neurone à l’autre. Par contre, si deux neurones connectés sont excités séparément, le poids de leur connexion diminuera et par voie de conséquence la circulation de l’information. Enfin, la stimulation répétée de plusieurs neurones contribuera à l’émergence (i. e., la construction) d’assemblées de neurones qui perdureront une fois que les stimulations auront cessé mais qui pourront être modifiées par d’autres stimulations. Hebb a ainsi mis en évidence la capacité du cerveau à modifier par lui-même la connectivité de ses neurones. C’est cette capacité d’auto-organisation qui sera retenue par les connexionnistes.

Le connexionnisme ou la révolution des réseaux de neurones (Neurocomputing, Anderson & Rosenfield, 1988) considère que les états mentaux et les comportements émergent de l’interaction d’unités simples interconnectées dont les paramètres sont fonctionnellement modifiables. Par analogie avec le cerveau, l’unité de traitement est le neurone et l’architecture de la cognition un réseau de neurones. Exprimé autrement, les unités simples sont des unités subsymboliques (e.g., des constituants discrets de différente nature associés au fonctionnement du cerveau) qui, amalgamées, formeront un symbole (Smolinsky, 1988). Ici, la notion de symbole est différente de celle du cognitivisme (i. e., des étiquettes arbitraires stockées) : un symbole est distribué sur un vaste ensemble de subsymboles et émerge des interactions entre ces subsymboles, de telle sorte que sa forme reflète sa fonction.

C’est certainement le Parallel Distributed Processing Model (PDP model, Rumelhart & McClelland, 1986) qui conduisit à populariser le paradigme connexionniste en psychologie cognitive. Ce modèle considère que la cognition (le traitement des informations) est composée de réseaux concurrents composés d’un grand nombre d’unités élémentaires en interaction qui s’activent ou s’inhibent mutuellement en parallèle à l’intérieur de ces réseaux (McLelland, Rumelhart, & Hinton, 1986). Par conséquent, pour le modèle PDP, la représentation de l’information est distribuée, et les connaissances ne sont pas stockées dans des structures particulières mais dans les connexions (i. e., changement de la force de connexion).

Du point de vue connexionniste, le système cognitif peut être vu comme un système auto-organisé, c’est-à-dire un système dont la structure émerge des interactions entre les unités des réseaux qui la composent mais aussi des interactions entre les réseaux eux-mêmes et leur histoire. C’est pourquoi, il est très souvent fait référence à la Théorie des Systèmes Dynamiques (voir Horgan & Tienson, 1992) pour rendre compte de comment le système évolue et parvient à se stabiliser autour d’attracteurs.

En résumé, pour le connexionnisme, la cognition est comprise comme un système de traitement des informations auto-apprenant où la force des connexions (i. e., ce qui est appris) est inséparable de leur histoire, y compris la tâche, et les symboles le reflet de l’état du système.

Bien que le connexionnisme ait répondu aux principales critiques adressées au cognitivisme, la question de la référence (le rapport au monde), de la signification, restait posée (Tiberghien, 1997).

3.2 Le paradigme énactiviste

Pour le cognitivisme et pour le connexionnisme, la vocation première du système cognitif est d’extraire les informations d’un monde préexistant indépendant du sujet qui le perçoit (i. e., du système cognitif). Ensuite est générée une commande motrice pour qu’un comportement soit exécuté. Dans cette perspective, le corps, à travers ses effecteurs, est considéré comme un simple outil qui sert à exécuter les commandes envoyées sous forme de potentiels d’action à nos muscles. La séparation corps-esprit chère à Descartes est préservée. C’est cette séparation que va remettre en cause le paradigme énactiviste.

L’idée centrale du paradigme énactiviste c’est que tout organisme possède des capacités d’auto-organisation en interaction avec son environnement. Exprimé autrement, un organisme se construit lui-même sans qu’il y ait besoin de l’intervention de quelque chose d’extérieur. Ces capacités d’auto-organisation existent, elles aussi, au niveau du cerveau : les mécanismes neuronaux modifient en permanence son fonctionnement. La conséquence est que nos perceptions se modifient également en permanence et par voie de conséquence la perception du monde. Dans la mesure où le monde se transforme constamment à la suite de l’activité neuronale, la référence ne peut pas exister dans un monde pré-donné. C’est pourquoi le paradigme énactiviste considère que la référence est dans la structure sensori-motrice du sujet en interaction avec l’environnement.

L’essence même du paradigme énactiviste peut se résumer dans la phrase de Francisco Varela quand il affirme : « La cognition, loin d’être la représentation d’un monde préformé, est l’avènement conjoint d’un monde et d’un esprit à partir de diverses actions qu’accomplit un être dans le monde. » (Invitation aux Sciences cognitives, 1993, p. 35)

C’est pourquoi Varela préfère parler d’énaction3 (to enact signifiant « susciter, faire advenir, faire émerger ») que de cognition. En effet, pour lui, « [l]e monde et le sujet percevant se déterminent l’un l’autre [...]. La cognition dépend des types d’expérience qui découlent du fait d’avoir un corps doté de diverses capacités sensori-motrices ; les capacités individuelles sensori-motrices de ce corps s’inscrivent elles-mêmes dans un contexte biologique, psychologique et culturel plus large » (Varela et al., 1993, p. 234). C’est en ce sens que la cognition est incarnée et située.

En d’autres termes, c’est du couplage sensori-moteur d’un organisme avec un environnement qu’émerge la signification, c’est-à-dire de nouvelles propriétés ou processus en dehors de toute interaction avec des propriétés ou des processus existants (Thomson & Varela, 2001).

Le mécanisme sous-jacent est l’autopoïèse, du grec autos, « soi », et poiein, « produire ». Un système autopoïètique est un réseau complexe d’éléments qui se régénèrent constamment, par leurs interactions et transformations, et qui modifient le réseau qui les a produits. L’autopoïèse peut donc être vue comme un cas spécial d’homéostasie dans lequel la variable du système qui est maintenue constante est l’organisation même du système (Maturana & Varela, 1980).

L’exemple classique pour expliquer l’autopoïèse est celui d’une bactérie qui nage en suivant un gradient de saccharose (Thompson, 2005). Les molécules de saccharose possèdent une signification (ce sont des aliments) lorsqu’elles sont en présence d’un système qui, pour son maintien en vie, doit l’assimiler (la bactérie). Sans bactérie, le saccharose n’a pas le sens intrinsèque de « nourriture ». Mais ce n’est pas la bactérie par elle-même qui donne sens au saccharose, c’est l’action de la bactérie qui produit du sens. Par conséquent, le sens est une caractéristique relationnelle découlant de l’utilisation du saccharose par la bactérie.

Exprimé autrement et pour rapporter cela à l’être humain, le sens est ce qui fait sens pour l’existence même de la personne (sens making, Di Paolo & Thompson, 2014), c’est-à-dire les actions que son corps lui permet dans un environnement donné et dont les conséquences contribuent à sa survie, son adaptation.

Pour résumer, dire que le système cognitif est incarné et situé revient à dire qu’il dépend d’un corps qui se meut dans un environnement, ce qui revient à inverser l’ordre des termes tel qu’il est proposé par le paradigme cognitiviste : Cognition – Corps vs Corps – Cognition. Pour être encore plus précis, « incorporé » signifie que la cognition est consubstantielle des vicissitudes de notre corps ; un corps qui n’est pas un automate contrôlé par le cerveau, mais un système animé ayant des capacités d’autoconstruction et d’auto-organisation, interagissant avec son environnement et par là créateur de sens.

L’apport essentiel du paradigme énactiviste à la compréhension de la cognition aura été de mettre l’emphase sur :

le caractère autonome du système cognitif (i. e., auto-organisé) ;la nature sensori-motrice de la connaissance (i. e., le corps est à l’origine du sens) ; le caractère dynamique et émergent de la connaissance (i. e., produit de l’histoire des interactions entre un corps et un environnement).

3.3 L’approche incarnée et située de la cognition

La perspective incarnée et située de la cognition emprunte au paradigme énactiviste le caractère modal de la connaissance (i. e., sensori-moteur), au paradigme connexionniste l’idée que les connaissances sont distribuées sur l’ensemble du cerveau, et à ces deux paradigmes le fait que les connaissances émergent des interactions entre les composants sensoriels et moteurs des expériences passées et de l’expérience présente. C’est pourquoi nous préférons parler de « l’approche incarnée et située de la cognition » plutôt que du « paradigme de la cognition incarnée et située ».

Quoi qu’il en soit, celles et ceux qui se réclament de la cognition incarnée et située s’accordent sur l’idée que la cognition humaine n’est pas abstraite et centralisée et qu’elle plonge ses racines dans nos interactions sensori-motrices avec le monde. Cependant, toutes et tous ne se réfèrent pas au paradigme énactiviste (voir par exemple Wilson, 2002) pour lequel la « réalité » n’est pas prédonnée, mais co-construite par l’organisme (Stewart, John, Gapenne, & Di Paolo, 2014), ce qui a pour conséquence que la vocation de la cognition n’est pas de la représenter mais de la faire advenir.

Pour une grande majorité des chercheurs qui se réclament de l’approche incarnée et située de la cognition, cette position est trop radicale4 de telle sorte que, pour eux, le système cognitif est toujours considéré comme un système qui traite les informations en provenance de l’environnement et qui permet de se représenter le monde. Cependant, à la différence du paradigme cognitiviste, ils considèrent que la nature de ces représentations est modale (i. e., elles conservent les dimensions sensorielle et motrice des entrées et des sorties) et c’est par un mécanisme de simulation5 (i. e., capacité du cerveau à faire revivre – reconstituer – les expériences sensori-motrices) que cette représentation est possible. Enfin, le système cognitif est situé en ce sens qu’il œuvre pour que les actions soient adaptées à l’environnement mais aussi aux interactions sociales (i. e., la cognition est contextualisée). Pour reprendre Barsalou : « [L]e système cognitif utilise l’environnement et le corps en tant que structures d’informations externes qui complètent les informations internes. À leur tour, les informations internes ont un caractère situé, par la mise en œuvre des simulations dans les systèmes modaux du cerveau, ce qui les rend parfaitement adaptées aux structures externes. » (2010, p. 717)

Pour résumer, bien que récente, l’approche incarnée et située de la cognition est traversée par deux courants. Le premier est composé d’auteurs qui conservent l’idée de représentations internes et substituent au mécanisme de transduction-abstraction du cognitivisme le mécanisme de simulation qui permet de conserver les dimensions sensorielles et motrices des informations qui nous parviennent du monde. Pour eux, la référence est dans le monde et doit être représentée pour être appréhendée. Le deuxième courant considère que la référence n’est pas dans le monde mais qu’elle est autoréférencée (i. e., construite) via nos interactions sensorielles et motrices avec l’environnement. Pour eux, il n’y a plus de représentations au sens strict mais uniquement des représentations.

Pour terminer, signalons qu’apparaissent depuis ces dernières années des travaux toujours inscrits dans le paradigme cognitiviste mais qui ajoutent des dimensions à la sémantique computationnelle sous la forme d’étiquettes sensorielles et/ou situationnelles.

4. Présentation de l’ouvrage

L’objectif premier de ce livre est donc de montrer en quoi l’approche incarnée et située de la cognition modifie fondamentalement la manière avec laquelle la cognition peut être envisagée. Ainsi, le chapitre suivant montrera en quoi la cognition est dynamique, émergente et sensori-motrice, et non pas issue d’une succession de traitements impliquant des modules spécialisés, périphériques ou centraux, opérant sur des représentations préexistantes du monde. Nous reviendrons en particulier sur la question des représentations et plus largement du support de la cognition, en défendant l’idée d’un système cognitif qui serait capable de faire réémerger ou reconstruire des « traces » de nos expériences sensori-motrices passées. Ainsi, le sens du monde et des choses, et plus largement la cognition, émergeraient de nos interactions permanentes avec l’environnement.

C’est pourquoi l’action, qui était considérée dans l’approche cognitiviste comme une simple sortie du système cognitif, devient maintenant centrale dans la cognition incarnée et située. C’est l’action (l’interaction) qui est à l’origine de la cognition et qui sert de fil conducteur à la dynamique du fonctionnement. C’est ce que le chapitre 3 tentera de démontrer à travers quelques-uns des très nombreux travaux expérimentaux qui attestent de l’importance de l’action dans nos capacités à percevoir, mémoriser, mais aussi ressentir des émotions.

Dire que la cognition et incarnée et située, c’est aussi dire que le sens du monde résulte de la « projection » en contexte de la cognition. Le contexte peut désigner tout aussi bien les états internes, les motivations et buts d’un individu que l’environnement dans lequel il se situe. Cet environnement n’est pas seulement physique, il est aussi social. Ainsi, les liens hiérarchiques ou personnels peuvent trouver un écho incarné dans des représentations de verticalités ou de proximités. Il en va de même pour la morale et les valeurs portées par une personne donnée. Ses actions physiques pourront alors modifier ses états d’âme tout comme un sentiment de rejet peut influencer la perception de la température d’une pièce.

Si l’approche incarnée et située de la cognition ambitionne de rendre compte du fonctionnement cognitif de manière générale, elle doit être capable de démontrer qu’elle peut s’appliquer à d’autres populations que celles des jeunes adultes en santé. Ainsi, l’objectif du chapitre 5 sera de montrer que cette approche est parfaitement adaptée aux problématiques du vieillissement cognitif, qu’il soit sans (vieillissement « normal ») ou avec troubles cognitifs (vieillissement « pathologique »). Enfin, le dernier chapitre synthétisera les apports essentiels de l’approche incarnée et située de la cognition, pour aborder ensuite une dimension trop souvent négligée de la cognition, la dimension temporelle, particulièrement mise en avant dans l’approche incarnée et située, pour finalement conclure sur les principaux enjeux à relever dans le futur.

1. 1879 : création par Wundt du premier laboratoire de psychologie expérimentale à Leipzig.

2. À propos du béhaviorisme radical on pourra lire Baum (1995, 2011) et Moore (2008).

3. Outre les ouvrages de Varela (1988, 1989, 1996), Varela, Thompson et Rosch (1991), Matura et Varela (1993), Thomson et Varela (2001), on pourra lire l’ouvrage de Stewart, Gapenne, & Di Paolo (2014).

4. Voir Chemero (2009) « Radical Embodied Cognitive Science » pour avoir une vue de ce radicalisme.

5. On pourra lire Barsalou (1999) pour une explication du concept mais aussi Dijkstra et Post (2015) pour une revue critique.

Chapitre 2Une Cognition émergente et sensori-motrice

1. La question du support de la cognition

1.1 Retour sur la notion de représentation

Comme nous l’avons vu dans l’introduction, pendant de nombreuses années, les sciences de la cognition ont abordé les mécanismes à la base des comportements en privilégiant une approche modulariste décrivant le cerveau comme un ensemble de systèmes hautement spécialisés (des modules), impliquant différents niveaux de représentations internes. Ces représentations sont censées être symboliques, codant de façon abstraite et arbitraire les informations du monde environnant. Elles sont donc supposées être « analogues » au monde extérieur, mais totalement indépendantes de celui-ci. Il s’agit d’une conception « représentationnaliste » ou « internaliste » concevant le cerveau comme l’unique siège de la cognition.

Par opposition à l’approche cognitiviste ou computo-symbolique, l’approche incarnée considère que la cognition ne peut être envisagée indépendamment des situations dans lesquelles elle prend naissance (cognition « située »). Elle est ancrée dans le corps et émerge de ses interactions (son incarnation) avec le monde extérieur. Il s’agit donc d’une conception plus « externaliste » dans laquelle la cognition n’est pas issue d’une succession de traitements portant sur diverses formes de « représentations » détachées des expériences sensori-motrices.

Dans sa conception la plus extrême, la cognition incarnée va jusqu’à nier l’intérêt de la notion de représentation, en tant qu’état mental à la base des comportements. La cognition n’est plus décrite en termes de computations sur des représentations symboliques détachées des systèmes sensori-moteurs qui ont permis leur construction, elle traduit simplement l’état global du système individu-environnement à un moment donné.

Toutefois, poser la question en termes d’existence ou non des « représentations » n’est peut-être finalement pas très pertinent. En effet, la réponse à cette question dépend essentiellement du sens que l’on donne au mot « représentation ». Dans son sens le plus « fort », adopté par l’approche computo-symbolique, il existerait, dans le cerveau (codée au niveau de neurones ou groupes de neurones), une représentation physique et permanente du monde extérieur (donc sous forme abstraite, symbolique). À l’opposé, dans son sens le plus « faible », la représentation peut être envisagée comme un état du cerveau (état neuronal) reflétant un « événement », interne et externe, vécu par l’individu. À tout événement correspond un état et un seul. Ainsi, l’état neuronal « représente » cet événement et est donc susceptible d’être reproduit ultérieurement si l’événement se répète. Si la conception la plus radicale de la cognition incarnée nie l’intérêt de la notion de représentation, c’est uniquement lorsqu’elle est définie comme un état mental symbolique intermédiaire entre les entrées sensorielles et les comportements. Par contre, si l’on entend par représentation la correspondance neuronale de l’interaction sujet-environnement, alors il semble que plus personne ne puisse nier l’existence de représentations. La question n’est donc pas de savoir si les représentations existent, mais plutôt de définir leur nature ou contenu (que représentent-elles ?) et leur fonction, ces deux questions étant en fait indissociables.

Si la question du « contenu » ou « support » (pour éviter une évocation trop forte de la notion ambiguë de représentation) sur lequel portent les mécanismes cognitifs a souvent été la source de discussions et oppositions entre courants divers, la réponse à cette question doit avant tout respecter deux critères :

le support de la cognition (et les mécanismes cognitifs) doit permettre un fonctionnement efficace et donc adapté aux situations rencontrées ; si toute forme de cognition repose sur un état neuronal spécifique, alors le support et les mécanismes sous-tendant la cognition doivent être compatibles avec les propriétés du système physique dans lequel ils prennent naissance.

Ces deux types d’arguments sont loin d’avoir servi de fil conducteur au développement des modèles computo-symboliques. Ces derniers sont partis au contraire du postulat d’une cognition impliquant des représentations symboliques amodales, c’est-à-dire détachées des expériences sensori-motrices (Fodor, 1986). Ainsi, les modèles de l’organisation des connaissances proposés ont été justifiés par le fait qu’ils doivent être capables de rendre compte des propriétés supposées a priori symboliques des connaissances en mémoire. Il devenait alors possible de choisir d’une manière totalement arbitraire une organisation (voir par exemple les réseaux sémantiques, réseaux propositionnels, règles de production, schémas, scripts, etc. Voir par exemple Rossi, 2005). Celle-ci n’est en aucune manière justifiée empiriquement, ou par rapport à leur pertinence fonctionnelle selon un critère d’adaptabilité, ou bien encore par rapport à une certaine plausibilité neurophysiologique.

Prenons l’exemple de la mémoire. Les expériences de mémoire peuvent être très variées : on se souvient parfois d’un numéro de téléphone seulement quelques secondes, le temps de le composer. Mais on se souvient généralement un peu plus longtemps de son dernier anniversaire, et normalement toute sa vie du laçage de ses lacets. De la même manière, l’accès à ces expériences de mémoire et plus largement l’émergence de nos ressentis (ou états phénoménologiques) peut s’accompagner de niveaux de conscience très divers et être rattachés à des états émotionnels variables. Ainsi, pour rendre compte de cette diversité, l’approche cognitiviste de la mémoire a admis le postulat que ces états phénoménologiques doivent reposer sur des systèmes différents.

Des systèmes de mémoires différents existeraient donc tout d’abord selon la temporalité des informations concernées et par rapport à l’instant présent :

des mémoires à très court terme conservant donc un bref instant (par exemple environ 300 ms pour la vision) des informations exclusivement sensorielles reflétant les propriétés des objets de l’environnement ; une mémoire à court terme, d’une durée un peu supérieure, permettant de faire le lien entre les informations issues de l’environnement par l’intermédiaire des mémoires sensorielles et des informations récupérées en mémoire à long terme ; enfin des systèmes de mémoires à long terme, contenant des informations de nature différente, ceci sur une durée très importante.

Concernant la mémoire à long terme, les principaux systèmes évoqués sont la mémoire procédurale supposée prendre en charge les connaissances relatives à la manière de réaliser des activités cognitives diverses (c’est dans la mémoire procédurale que serait par exemple conservé le geste du laçage des lacets). C’est la mémoire des procédures, des comportements appris, automatisés (habiletés motrices ou cognitives). Selon des auteurs tels que Tulving (1995), cette mémoire procédurale ne s’accompagne d’aucun état de conscience (mémoire anoétique).

Tulving décrit aussi trois autres systèmes de la mémoire à long terme, qui, contrairement à la mémoire procédurale, seraient des systèmes représentationnels, c’est-à-dire contenant des représentations associées aux diverses activités de l’individu. Tout d’abord le Système de Représentations Perceptives (SRP), qui est supposé stocker des connaissances relatives aux propriétés structurales des objets (telles que des formes ou des bruits caractéristiques, que l’on retrouve dans des classes d’objets). La mémoire sémantique est, quant à elle, censée contenir les connaissances générales décontextualisées et amodales qu’un individu possède sur le monde (des concepts). Elle est associée à un niveau de conscience dit noétique (sentiment de connaître). Ces concepts peuvent être plus ou moins concrets, c’est-à-dire plus ou moins liés à des propriétés perceptives. Nous avons, par exemple, tous en tête une représentation typique d’une table comme étant composée d’un plateau soutenu généralement par quatre pieds, même si des formes différentes de supports ou de pieds sont envisageables. Mais nous aurions également tous une idée de ce qui définirait pour nous le concept de justice, même si, dans ce cas, ce concept est moins rattaché à des propriétés perceptives typiques. Enfin, un autre système de mémoire, la mémoire épisodique, est décrit comme la mémoire des expériences passées d’un individu (par exemple le souvenir de mon vingtième anniversaire), contenant des représentations inscrites dans un contexte spatio-temporel spécifique, généralement associées à un lieu et à une date (connaissances associées à une conscience dite autonoétique, ou conscience de soi, de sa propre existence différenciée de celle des autres).

Cette démarche consistant à partir des systèmes pour ensuite en étudier l’organisation et la fonction nous semble peu adaptée. La démarche inverse nous semble plus pertinente : les hypothèses sur le « contenu » sur lequel portent les mécanismes cognitifs, et plus largement sur le fonctionnement lui-même, doivent rendre compte de la fonction première du système cognitif, celui-ci doit permettre une nécessaire adaptation du fonctionnement cognitif aux contraintes environnementales et aux buts et besoins de l’individu (Glenberg, 1997). Cette nécessaire adaptabilité explique aussi la très grande variabilité du fonctionnement cognitif, qu’elle soit intra- ou inter-individuelle, variabilité que l’on constate à tous les niveaux du fonctionnement.

Toujours en lien avec la question de la variabilité, toute modélisation du fonctionnement doit également rendre compte des dysfonctionnements, en considérant qu’un comportement est dysfonctionnel6 s’il n’est pas adapté. Nous verrons par la suite que l’adaptabilité, comme la variabilité, découle du caractère dynamique (émergent) du fonctionnement cognitif, ceci dans une interaction permanente entre l’individu et l’environnement. Ainsi, la variabilité ne doit pas être considérée comme un biais du fonctionnement mais au contraire comme un indicateur de sa flexibilité et de son caractère situationnel et incarné.

Par conséquent, les hypothèses sur les « représentations » et plus largement sur le support de la cognition, doivent respecter des contraintes de niveau fonctionnel. Mais elles doivent aussi tenir compte de contraintes biologiques, ce qui a longtemps été considéré comme secondaire.

1.2 Les contraintes biologiques : plasticité et connectivité du cerveau

Deux particularités essentielles du cerveau lui permettent de prendre en charge le fonctionnement cognitif : sa plasticité et sa connectivité (à ce propos, voir par exemple McIntosh, 1999). Concernant la plasticité, il est maintenant admis que les propriétés des réseaux neuronaux se modifient sans cesse par l’expérience. Cette plasticité est une propriété de l’ensemble du cerveau, et elle n’est pas limitée à une période précoce de développement. Ainsi, toute description du fonctionnement cognitif doit tenir compte ou, a minima, être compatible avec le constat de la plasticité cérébrale se manifestant dans toutes les zones neuronales et présente tout au long de l’existence. Nous essaierons de montrer dans ce livre que l’approche incarnée de la cognition est en parfait accord avec ces observations, en mettant en avant l’idée d’une cognition fondamentalement mnésique.

La cognition est mnésique d’une part car le fonctionnement émerge de l’activation de systèmes neuronaux qui sont en perpétuelle évolution sous l’influence de nos expériences sensori-motrices. Mais on peut également affirmer que la cognition en général est mnésique car le cerveau conserve des traces de nos expériences sensori-motrices, cela au niveau même des zones neuronales prenant en charge les activités sensori-motrices et non pas dans des zones spécifiquement mnésiques, indépendantes des zones sensori-motrices. Nous reviendrons également sur cette question à la fin de ce livre en évoquant l’idée d’une vision intégrée de la cognition dans laquelle la différenciation entre mécanismes mnésiques, perceptifs, émotionnels, moteurs, etc., n’est plus aussi évidente.

L’importante plasticité du cerveau fait que la connectivité des réseaux neuronaux (l’organisation des liens entre neurones) se modifie par l’expérience. Des groupes de neurones fonctionnellement équivalents se constituent, et des liaisons entre des groupes de neurones se renforcent. Cette connectivité se constituerait progressivement, au cours du développement, le cortex s’adaptant, se modifiant en permanence à partir de l’activité conjointe des neurones et assemblées de neurones. C’est la synchronisation temporelle entre les activités des neurones, à la fois à l’intérieur des groupes de neurones et entre groupes de neurones, qui permet des changements fonctionnels au sein des réseaux de neurones.

Ces idées étaient déjà présentes il y a une trentaine d’années dans Le darwinisme neuronal, ou théorie de la sélection des groupes neuronaux, proposé par Gerald Edelman (1987), prix Nobel de physiologie et de médecine en 1972. Pour Edelman, le cerveau se construit progressivement selon des mécanismes similaires à ceux qui régissent la sélection naturelle des espèces, ses propriétés s’ajustant en permanence selon les contraintes imposées par l’environnement.

L’un des avantages d’un système fonctionnant selon un principe de sélection est bien entendu son adaptabilité à la nouveauté. Le fonctionnement découlant de la confrontation avec l’environnement, les ajustements s’opèrent a posteriori (en fonction des contraintes) et non pas en obéissant à des instructions préétablies. Cette hypothèse d’un développement selon un mécanisme sélectif dépendant des contraintes environnementales explique en grande partie la très grande diversité anatomique et donc l’importante variabilité des comportements qui en émergent.