Une étude de Caltech (USA), publiée dans Neuron, met en évidence un apparent paradoxe : pourquoi ne pouvons-nous penser qu'à une chose à la fois alors que nos systèmes sensoriels traitent des milliers d'entrées en même temps ?
Les psychologues cognitifs Daniel Kahneman (qui est également prix Nobel d'économie) et Amos Tversky ont démontré que l'esprit humain, lorsqu'il est appelé à faire face à un problème complexe, change d'un mode intuitif à un autre mode de fonctionnement plus lent, plus réfléchi et exigeant. Les deux modes étaient appelés réflexion rapide Et réflexion lente (l'explique dans cet article, Danilo di Diodoro)
Aujourd'hui, une étude du California Institute of Technology (Caltech, Pasedena, USA), publiée dans la revue scientifique Neuron, est parvenue à quantifier la vitesse de la pensée humaine : 10 bits par seconde. Cependant, Les systèmes sensoriels de notre corps collectent des données sur notre environnement à un rythme de mille milliards de bits par seconde.ce qui est 100 milliards de fois plus rapide que nos processus de pensée.
La nouvelle étude soulève donc des questions importantes pour les neuroscientifiques (et est une source de grande satisfaction pour les partisans de la primauté de la « pensée lente »). En particulier: parce qu'on ne peut penser qu'à une chose à la fois alors que nos systèmes sensoriels traitent des milliers d’entrées à la fois ? La recherche a été menée dans le laboratoire de Markus Meister, professeur de biologie «Anne P. et Benjamin F. Biaggini», et dirigée par l'étudiant diplômé Jieyu Zheng.
Pensez à 10 bits par seconde
Le « bit » est la plus petite unité d’information électronique. Une connexion Wi-Fi typique, par exemple, peut traiter 50 millions de bits par seconde. Dans la nouvelle étude, Zheng a appliqué des techniques du domaine de la théorie de l'information à une grande quantité de littérature scientifique sur les comportements humains tels que la lecture et l'écriture, les jeux vidéo et la résolution du Rubik's Cube, pour calculer que les humains pensent à une vitesse de 10 bits. par seconde.
Nos sens assimilent 1 000 milliards de bits par seconde
«C'est un chiffre extrêmement faible», déclare Meister. «À chaque instant, nous extrayons seulement 10 bits du billion que nos sens assimilent et les utilisons pour percevoir le monde qui nous entoure et prendre des décisions. Cela soulève un paradoxe : que fait le cerveau pour filtrer toutes ces informations ?
Plus de 85 milliards de neurones dans notre cerveau
Notre cerveau possède un « patrimoine » de plus de 85 milliards de neurones, dont un tiers est dédié à la pensée de haut niveau et est situé dans le cortex. Les neurones individuels sont de puissants processeurs d’informations et peuvent facilement transmettre plus de 10 bits d’informations par seconde. Mais pourquoi ne le font-ils pas ? Et pourquoi en avons-nous autant si nous réfléchissons si lentement ? Meister suggère que, Face à la découverte de cette « limite de vitesse » dans le cerveau, la recherche neuroscientifique devrait prendre en compte ces paradoxes dans les études futures.
Pourquoi ne traitons-nous qu’une seule pensée à la fois ?
Une autre énigme soulevée par la nouvelle étude est la suivante : parce que le cerveau traite une pensée à la fois plutôt que plusieurs en parallèle comment font nos systèmes sensoriels ? Par exemple, un joueur d'échecs imaginant une série de mouvements futurs peut explorer une seule séquence possible à la fois plutôt que plusieurs à la fois. L'étude suggère que c'est peut-être en raison de la façon dont notre cerveau a évolué.
La recherche suggère que les premières créatures dotées d'un système nerveux utilisaient leur cerveau principalement pour s'orienter, se diriger vers la nourriture et s’éloigner des prédateurs. Si notre cerveau évoluait à partir de ces systèmes simples de suivi de chemin, il serait logique que nous ne puissions suivre qu'un seul « chemin » de pensée à la fois.
Un choix évolutif ?
«La pensée humaine peut être considérée comme une forme de navigation à travers un espace de concepts abstraits»écrivent Zheng et Meister. L’équipe souligne la nécessité de recherches futures sur la façon dont cette contrainte, une pensée à la fois, est codée dans l’architecture du cerveau. « Nos ancêtres ont choisi une niche écologique dans laquelle le monde était suffisamment lent pour permettre la survie », écrivent Zheng et Meister. « Efficacement, 10 bits par seconde ne sont nécessaires que dans les pires situations et la plupart du temps, notre environnement évolue à un rythme beaucoup plus lent.».
Un cerveau « augmenté » ne serait pas plus rapide
La nouvelle quantification de la vitesse de la pensée humaine ça pourrait écraser certains scénarios de science-fiction. Au cours de la dernière décennie, certaines des « grandes technologies » mondiales (Elon Musk, Bill Gates et Jeff Bezos) investissent en effet des milliards de dollars dans la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur pour permettre aux humains de communiquer plus rapidement que le rythme normal de parole ou de frappe. La nouvelle étude suggère cependant que cette « amélioration » ne ferait probablement pas grand-chose : notre cerveau continuerait en effet à communiquer via une interface neuronale, à la même vitesse de 10 bits par seconde.
