Comment le cerveau humain nous amène réellement du point A au point B

« Où vas-tu avec ça? »

« Je ne te suis pas »

« Tu as l’air si distant »

« Tout cela est derrière nous maintenant »

« Mon esprit vagabonde »

Nous utilisons souvent le langage de la navigation dans l’espace physique pour décrire la façon dont nous nous déplaçons dans le temps, avec le passé « derrière » nous et le futur « devant ». C’est comme si notre mouvement dans le temps était une promenade. De même, beaucoup d’entre nous utilisent le langage du mouvement et de la position dans des contextes sociaux. La proximité physique remplace l’intimité. On dit qu’un couple est proche ou séparé. Ou des fiançailles, « Vous semblez distant. » Le statut social est associé à la taille : « monter au rez-de-chaussée » ou « je dois parler avec mes supérieurs ».

La navigation physique – se rendre d’un endroit à un autre – est fondamentale à la vie. Les bactéries fixatrices de fer nagent dans la direction du champ magnétique terrestre. Les sternes arctiques migrent de l’Arctique vers l’Antarctique et vice-versa chaque année. Les humains ont réussi à explorer et à habiter presque toutes les niches de la planète. Il n’est pas surprenant que nous soyons tous dotés de l’intelligence nécessaire pour trouver notre chemin de manière ciblée. Mais la migration physique n’est qu’une partie de ce que signifie être humain. Nous vivons dans des cultures qui ont des structures et des personnes avec lesquelles nous devons également naviguer si nous voulons vivre une vie utile.

La vie est un voyage et une grande partie de notre imagination occupe également une sorte d’espace mental, à la recherche d’un chemin.

Nous naviguons sur les sites Web, nous échappons aux pièges tendus. Nous généralisons le concept de trouver notre chemin à toutes sortes de situations. Si quelqu’un se comporte de manière erratique, on dit qu’il a perdu ses repères ou qu’il a glissé ses amarres. Nous parlons de suivre une boussole morale.

La vie est un voyage et une grande partie de notre imagination occupe également une sorte d’espace mental, à la recherche d’un chemin. Les histoires, les rêves, les films, la poésie et les chansons existent dans des paysages réels ou imaginaires. Lorsque nous parlons d’« être entre le marteau et l’enclume », nous évoquons le voyage d’Ulysse d’Homère et le passage entre Scylla, le monstre des falaises, et le tourbillon de Charybde.

Si vous êtes conscient des métaphores parallèles du langage spatial et social, il devient parfois difficile de tenir une conversation de quelque durée (vous voyez ?) sans invoquer le langage de la navigation. Lorsque mes étudiants et moi avons commencé à discuter de métaphores spatiales lors d’un séminaire, cela est devenu extrêmement hésitant, car chaque utilisation accidentelle d’un indicateur spatial provoquait des rires. Nous ne pouvons aller nulle part sans utiliser ce langage.

Dans Métaphores selon lesquelles nous vivonsdes psychologues George Lakoff et Mark Johnson, un chapitre est consacré aux métaphores spatiales/sociales en langue anglaise. Mon travail avec des anthropologues m’a démontré que cela était également assez courant dans d’autres langues. Certains psychologues cognitifs croient de plus en plus que les parties du cerveau associées au raisonnement spatial sont également impliquées dans le raisonnement social. Ce parallélisme peut expliquer pourquoi les expressions spatiales sont largement utilisées dans un contexte social. Pour comprendre le parallélisme possible et avoir quelques perspectives, je me penche d’abord sur la manière dont les neuroscientifiques et les psychologues cognitifs pensent que notre esprit organise l’espace.

Bien qu’il existe des façons de percevoir l’espace en interne, il existe également l’espace physique réel qu’occupe le cerveau dans notre crâne. Le cerveau comporte différentes régions qui répondent à des objectifs spécifiques. Par exemple, le cortex auditif, situé du côté du cerveau près de l’oreille, analyse le son. Il existe des connexions de neurones plus longues qui relient ces nombreuses régions spécialisées entre elles dans ce que nous pourrions percevoir comme le noyau de notre être ou de notre conscience. Plus précisément, le siège de notre carte mentale se situe dans une partie du cerveau appelée système limbique. Certains appellent cette région le « cerveau reptilien » car elle est beaucoup plus ancienne, dans un sens évolutif, que le néocortex externe que l’on trouve chez les mammifères.

Le système limbique comprend deux régions voisines, l’hippocampe et le cortex entorhinal, toutes deux impliquées dans la cognition spatiale. Ceux-ci sont indiqués dans la figure 1.1. Une grande partie de ce que nous savons vient d’expériences sur des animaux au cours desquelles des neuroscientifiques implantent des électrodes dans leur cerveau, puis surveillent les cellules individuelles qui s’allument lorsque l’animal adopte certains comportements. En plus de cela, nous pouvons apprendre des humains qui subissent des dommages à certaines parties de leur cerveau et en déduire certaines fonctionnalités.

Pour notre carte interne : dans l’hippocampe se trouvent des cellules appelées « cellules de lieu », des neurones qui sont activés lorsqu’une personne ou un animal se trouve à un endroit précis dans un environnement qui lui est familier. Dans le cortex entorhinal voisin, il existe des « cellules en grille » qui sont activées lorsque l’individu se trouve à plusieurs endroits dans un environnement régulièrement espacé, comme le carrelage d’un sol ou le dosseret d’un évier. L’hippocampe et le cortex entorhinal ont des interconnexions denses de neurones reliant les deux. Pour l’instant, nous ne savons pas précisément comment cette combinaison de grille et de cellules de lieu agit pour créer une carte mentale. Il s’agit d’une étude intense en cours et il existe de nombreuses conjectures.

À quoi ressemble la représentation mentale de l’espace ? Le psychologue Edward Tolman a posé cette question dans un article de 1948, dans lequel il spéculait qu’il existe deux formes possibles de carte spatiale mentale. L’une d’elles est appelée « connaissance des itinéraires », où l’espace est représenté comme une série de chemins possibles, et le navigateur ne connaît que les chemins et leurs interconnexions. Un autre type de carte mentale est appelé « connaissance d’enquête », où l’espace est disposé comme si vous survoliez un paysage et pouviez voir toutes les interconnexions bidimensionnelles possibles à la fois.

La figure 1.2 montre une carte d’une partie du Lower Manhattan. L’organisation des rues dans une grande partie de Manhattan repose sur un système de grille d’avenues s’étendant approximativement du nord au sud et de rues numérotées s’étendant approximativement d’est en ouest. Le réseau s’effondre dans le Lower Manhattan et les rues commencent à paraître en désordre et plus difficiles à parcourir.

Comment faire la différence entre la connaissance d’un itinéraire et celle d’un levé dans le comportement d’un individu ? Un raccourci !! C’est-à-dire trouver un nouveau chemin qui ne figure peut-être pas sur votre « liste » de chemins disponibles. Supposons que vous soyez un touriste seul et que vous visitiez les sites du Lower Manhattan. Vous commencez par un selfie à côté de la statue du Charging Bull, mais vous souhaitez ensuite visiter le mémorial du 11 septembre, à environ 10 minutes à pied. Armé d’une carte plastifiée, ou suivant servilement les indications de votre téléphone portable, vous vous dirigez approximativement en direction du Mémorial. Montez d’abord Broadway, puis tournez à gauche sur Cedar. Nous appellerions cela la connaissance de l’itinéraire (fig. 1.3).

Supposons maintenant qu’au lieu de partir en solo, un ami familier avec Manhattan vous accompagne lors de votre visite touristique. Vous posez tous les deux pour une photo à côté du Charging Bull, puis commencez la marche vers le mémorial du 11 septembre. En descendant Broadway, votre ami constate que le terrain de l’église de la Trinité est ouvert et suggère de traverser pour couper une minute de marche et ainsi admirer une autre vue du Lower Manhattan. Nous appellerions cela une connaissance d’enquête, lorsque votre ami connaît le raccourci (fig. 1.4).

Revenons maintenant aux expériences d’Edward Tolman sur la connaissance des itinéraires et des levés. Il a testé la possibilité d’établir un itinéraire par rapport aux connaissances d’enquête dans une expérience classique de rats dans un labyrinthe. Tolman a d’abord entraîné des rats à naviguer d’une ouverture à une source de nourriture dans un labyrinthe. Les rats ont appris le chemin vers la source de nourriture. Ensuite, Tolman a modifié le labyrinthe de manière à permettre un chemin plus direct vers la nourriture. De nombreuses voies possibles étaient présentées, dont une qui imitait l’original. Les rats ont choisi un chemin plus direct, ce qui indique qu’ils possédaient une connaissance approfondie de leur environnement.

L’hippocampe est également impliqué dans un certain nombre d’activités mentales au-delà des cartes cognitives.

Nous disposons de plusieurs cartes cognitives en fonction de notre environnement. Pensez à la région dans laquelle vous avez grandi à l’origine ou à l’agencement de votre école primaire. Selon les circonstances, votre esprit peut évoquer la carte de l’environnement envisagé. Ces multiples cartes peuvent conduire à des situations intéressantes. J’appelle l’un d’entre eux le problème du réveil dans un lit étrange dans le noir.

Supposons que vous voyagez et que vous séjournez dans un hôtel dans une ville lointaine. Vous vous réveillez d’un rêve qui, lui-même, possède son propre paysage imaginaire. Dans le noir, votre premier réflexe est de croire que vous êtes dans votre lit, mais que quelque chose ne va pas. Vous attrapez l’interrupteur ou un objet familier sur le chevet, mais ce n’est pas là où il se trouve normalement. Il y a un moment de confusion et puis tout se met en place, et vous pensez : « Oh oui, je suis à X et tel endroit, et je suis de l’autre côté du lit par rapport à l’endroit où je dors habituellement. »

J’ai eu l’étrange expérience de voir mon cerveau « essayer » différentes cartes cognitives pour trouver une bonne adéquation. Dans une certaine mesure, j’attribue cela à un remède nocturne contre le rhume qui m’a fait faire des rêves étranges. J’avais des rêves dans les rêves dans les rêves et je me réveillais d’un rêve et je pensais que j’étais de retour à la réalité, pour découvrir que j’étais dans un autre rêve. Chaque rêve portait son propre paysage.

Puis, le matin, alors que j’étais à moitié endormi, à moitié éveillé, j’ai entendu le schéma familier des sons de ma fille ouvrant la porte de sa chambre, marchant dans le couloir, entrant et fermant la porte de la salle de bain. À partir de cette séquence, je « savais » que j’habitais désormais la réalité et non un autre rêve, mais où était-il ? Dans un étrange état de pleine conscience, je pouvais observer mon cerveau essayer différentes cartes cognitives.

Tout d’abord, il a essayé mon ancienne chambre datant de l’époque où j’étais un garçon de dix ans. Non, ce n’était pas une bonne solution. Ensuite, il a été testé sur ma maison dans la banlieue de Chicago, alors que je travaillais dans un laboratoire d’accélérateurs. Non, ce n’était pas non plus une bonne solution. Ensuite, il a essayé ma maison à Newton, dans le Massachusetts, et tout à coup, la pièce s’est retournée et tout s’est parfaitement ajusté. La carte s’est stabilisée.

L’hippocampe est également impliqué dans un certain nombre d’activités mentales au-delà des cartes cognitives. L’une des fonctions les plus remarquables est appelée mémoire épisodique. C’est à ce moment-là que l’individu récupère un souvenir par un acte de volonté. Si, par exemple, je vous demande de nommer votre professeur de lycée préféré, vous fouillez dans les fichiers de votre esprit pour récupérer le nom, et probablement le visage de ce professeur. Parfois, cela prend du temps, et vous pourriez répondre en disant : « Je peux voir leur visage mais j’oublie leur nom de mémoire. »

Il ne semble peut-être pas évident que les souvenirs et l’image mentale d’un environnement résident dans la même partie du cerveau, mais ils partagent tous deux des points communs : des relations et un sentiment de proximité. Les souvenirs sont classés en catégories, comme les noms des professeurs que vous avez pu avoir ou des amours perdues depuis longtemps. Vous pourriez « parcourir le passé » ou dire que vous avez perdu le « fil de vos pensées ». Il existe une opinion émergente parmi les psychologues cognitifs selon laquelle les souvenirs épisodiques sont intrinsèquement de nature visuelle et, en fait, le cerveau réaffecte les parties de navigation qui incluent la connaissance des points de repère et de leurs positions relatives comme moyen d’organiser les souvenirs.

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Depuis Un sens de l’espace : un guide local sur une Terre plate, aux confins du cosmos et d’autres endroits curieux. Utilisé avec la permission de l’éditeur, University of Chicago Press. Copyright © 2025 par John Edward Huth.