Concevoir le niveau cognitif et représentationnel

 

JUIGNET Patrick

 

Supposer des niveaux d’organisation/intégration permet de désigner un niveau d'organisation spécifique chez l'homme que l'on peut nommer "cognitivo-représentationnel". C'est lui qui, selon toute vraisemblance, est à l'origine des capacités intellectuelles de l'homme. Comment comprendre l'existence de ce niveau et comment étudier sa formation ?

 

Pour citer cet article :

JUIGNET Patrick. Concevoir le niveau cognitif et représentationnel. Philosophie, science et société [en ligne]. 2015. https://philosciences.com/Pss/philosophie-et-humanite/psychologie-representation-cognition/108-etude-cognition-representation

 

Plan de l'article :


  1. L'émergence du niveau cognitivo-représentationnel
  2. Comment étudier l'émergence de ce niveau ?
  3. Quelques candidats dans les sciences de l'homme
  4. Quelques candidats en neurobiologie

 

Texte intégral :

1. L'émergence du niveau cognitivo-représentationnel

La théorie qui donne corps à l'hypothèse du niveau cognitivo-représentationnel est celle des niveaux d'organisation/intégration et de l'émergence. Dit très brièvement, c'est une ontologie dans laquelle les modes d’existence se forment de manière autonome, à partir du niveau d’organisation de complexité inférieure. L'émergence est un concept qui désigne la formation d'un mode d'existence par filiation et complexification.

Si on applique ce principe à l'homme et plus précisément à son système nerveux, on peut considérer qu'il existe dans le système nerveux des niveaux d'organisation de complexité croissante. En particulier, au sein du cerveau, à partir d'une complexification suffisante, apparaît un niveau supérieur à celui du traitement de l'information (au sens du traitement des signaux). L'émergence qui se produit permet la différenciation de ce que nous nommons le niveau psychologique.

Le niveau à considérer naît du fonctionnement neurophysiologique/neurosignalétique par un degré supplémentaire de complexification permettant un saut qualitatif dans les propriétés. Ses composants se forment au moment où les éléments codés du signal neurobiologique se mettent en relation par auto-organisation. Il se forge alors des entités autonomes possédant des qualités qui leur sont propres. L'ensemble de ces entités constitue le psychologique. L'émergence permet d'expliquer comment il peut y avoir à la fois une filiation à partir du niveau neurosignalétique et une autonomie du niveau représentationnel.

Autrement dit, le niveau neurobiologique est insuffisant pour comprendre l'homme et il faut tenir compte d'un degré de synthèse organisatrice supplémentaire. Concevoir ce mode en terme d'émergence, c'est dire que ses éléments constitutifs les plus élémentaires sont composés à partir de ceux du neurobiologique, mais qu'il n'y sont pas réductibles sans reste, car leur organisation stable amène des propriétés originales.

Au sein de cette entité, par réorganisations successives, se constituent diverses strates et systèmes que seule la recherche permettra de désigner progressivement. Ce niveau n’est pas uniforme, il comporte de nombreux systèmes différents. 

2. Comment étudier l'émergence de ce niveau?

Dans la mesure où il s'agit d'une approche entièrement nouvelle, nous ne pouvons que donner quelques indications sommaires sur la manière d'envisager des recherches. L'idée générale serait de repérer la jonction entre les deux niveaux d'organisation proches, neurosignalétique et cognitivo-informationnel. 

1/ Il faut une double approche

Deux voies de recherche sont possibles et souhaitables, l'une descendant en complexité (complexité décroissante) et l'autre montant en complexité (complexité croissante), la première partant des aspects factuels décrits et théorisés par les sciences de l'homme, la seconde partant des aspects neurobiologiques décrits et théorisés par la théorie des réseaux et la théorie du signal. Si on arrive à expliciter leur jonction, cela permettra de définir précisément comment se produit le passage d'un niveau à l'autre.

L'épistémique des niveaux d'organisation, qui fait office d'heuristique, donne ici une valeur programmatique pour la recherche. Elle permet de faire un projet, même si le niveau de connaissance actuel est encore très loin de fournir les données appropriées. L'énorme avantage de cette conception, c'est qu'il fait sortir des antagonismes habituels (dont la forme la plus agressive est l'éliminativisme) et pousse à envisager, plus qu'une coopération, une véritable jonction de toutes les connaissances concernées.

Dans son application la plus précise, c'est la recherche des éléments "générateurs" et des éléments "natifs", ou, en termes anthropomorphiques, des "parents" et des "enfants". Les "parents" sont les aspects neurosignalétiques les plus complexes dont l'assemblage produit des totalités autonomes. Une fois autonomisés, ces ensembles, devenus indépendants, constituent par combinaison les "enfants" qui sont les éléments les plus simples du niveau représentationnel. Il y a assurément plusieurs familles, c'est-à-dire plusieurs types de "parents" et "d'enfants". Les éléments natifs des diverses familles se regroupent pour former de nouvelles totalités, qui vont former les aspects du représentationnel identifiés par les diverses sciences de l'homme. Le nombre de systèmes représentationnels est très grand et le nombre de leurs interactions encore plus. On ne peut que prendre en considération quelques-uns d’entre eux, jugés prépondérants dans la situation donnée.

2/ L'étude en complexité décroissante passe par les sciences de l'homme 

Les sciences de l'homme ont déjà défriché le terrain et apporté des données intéressantes. L'étude passe donc tout naturellement par l'intermédiaire des disciplines déjà constituées que sont la linguistique, l'anthropologie culturelle, la psychologie cognitive, la psychanalyse. Il y a aussi une raison de fond à cet appui sur les différentes sciences de l'homme. Au vu de l’ampleur du champ psychologique, qui couvre aussi bien les conduites pratiques, sociales, que la pensée et le langage, il est évident qu'il n’est pas uniforme. Il est probable que la différenciation des sciences de l'homme qui s'est constituée historiquement, correspond à ces différences. Nous partons donc du principe que, par leurs méthodes propres, les sciences de l'homme existantes construisent une approche empirique des produits des systèmes psychologiques à l'œuvre.

Pour décrire les éléments natifs du niveau représentationnel, il faut une démarche simplificatrice réduisant les composants jusqu'au moment où les éléments constitués pourront être mis en rapport avec des ensembles de types neurosignalétiques (ceux qui seront constitués par la démarche complémentaire). Nos éléments représentationnels doivent garder leur existence propre et les propriétés qui les caractérisent. Il n'y a pas de limite précise, à part celle de ne pas sortir du niveau considéré. On peut donc raffiner progressivement les éléments à considérer jusqu'à trouver les éléments et processus élémentaires.

3/ L'étude en complexité croissante passe par la neurobiologie

La tâche complémentaire est de déterminer les éléments neurosignalétiques qui, assemblés, peuvent s'autonomiser. La condition est qu'ils puissent former des ensembles stables pouvant interagir avec d'autres ensembles du même type et produire ainsi des propriétés nouvelles (différentes des propriétés neurosignalétiques). Des interactions naissent des manifestations factuelles qui caractérisent le niveau de complexité supérieure nommé représentationnel.

Il faut accepter, à un moment donné, d'avoir une vision holistique (non analytique-réductionniste) pour comprendre l'émergence du niveau psycho-représentationnel et de ses qualités propres. Le point difficile et crucial du raisonnement est celui-là. Si l'on n'admet pas qu'il puisse se constituer par auto-organisation une entité complexe qui ait une existence propre, on retombe dans la conception philosophique habituelle qui engendre une impossibilité à saisir l'apparition (l'émergence) des différences. L'idée du psycho-représentationnel est fondée sur le principe émergentiste de constitution d'éléments d'un type nouveau issus d'autres moins complexes. Il implique d'admettre, sur le plan ontologique, l'apparition de modes d'existence autonomes dans le monde. La constitution d'entités représentationnelles ayant une autonomie produit un échappement par rapport au support neurobiologique, échappement qui est crucial et sans lequel le représentationnel n'aurait ni existence ni autonomie nomologique. Il serait réductible au neurosignalétique.

La recherche ascendante passe par celle des aspects neurobiologiques qui peuvent être candidats en vue de constituer les éléments natifs générateurs du représentationnel. Ils sont nécessairement complexes. Pour Jacques Neirynck, "Les neurosciences proposent que les réseaux neuronaux corticaux parviennent à générer [des] représentations en travaillant ensemble" (Introduction aux réseaux neuronaux, p. 150). La seule manière de les "générer" est qu'ils émergent, c'est-à-dire s'autonomisent et prennent une individualité qui permette de les considérer autrement.

4/ L'émergence est locale et progressive

Dans le temps de l’évolution individuelle, le représentationnel se construit. Il est insignifiant à la naissance et se développe plus ou moins selon les individus. Il est sans cesse en construction et en évolution (parfois en involution). Il n’est donc pas "toujours déjà-là", mais toujours en formation et re-formation. Concernant sa formation chez l'enfant, on peut la situer vers l'âge de deux ans, lorsque le cerveau a atteint une complexification suffisante. Comment le sait-on ? Rien ne permet de supposer des représentations chez le très jeune enfant. Ce n'est qu'à partir d'un certain âge que les conduites d'imitation, le jeu, la conservation de l'objet, la stabilité, l'acquisition du langage font supposer l'existence de représentations et de processus les concernant.

L’émergence du niveau psychologique se produit lors du fonctionnement neurobiologique et n’aboutit pas à quelque chose d’indépendant qui persisterait hors de ce fonctionnement. La persistance se produit tant que le fonctionnement neurologique se produit. S’il cesse, le représentationnel cesse. C’est une potentialité s’actualisant ou se réactualisant en permanence.

Avec le niveau psychologique, on est devant quelque chose qui n’a pas d’équivalent dans le reste du monde. Il est potentiellement contenu dans le neurobiologique, mais il est aussi autonome (il a ses propres règles de fonctionnement). On pourrait parler d’émergence fonctionnelle pour noter ce rapport étrange de dépendance autonome. L' existence de cette entité est variable au fil du temps individuel, puisqu'elle se constitue lors de l'enfance. Pour que ce niveau émerge, une maturation cérébrale et en rapport avec l'environnement est nécessaire.

Le niveau cognitivo-représentationnel ne produit pas la totalité des activités humaines. Par contre, il est indispensable pour expliquer les conduites complexes et les activités intellectuelles.

3. Quelques candidats dans les sciences de l'homme

Ces candidats nous viennent des travaux effectués dans différentes sciences de l'homme. La psychologie cognitive a défriché le terrain et nous pourrons nous appuyer sur elle. Nous nous contenterons de quelques exemples.

1/ Du côté de la perception

C'est le cas le plus simple. La perception de l'environnement donne lieu à la constitution de sensations, puis perceptions, puis représentations d'objets le concernant. Il s'agit des objets concrets identifiables, tels que les arbres, les personnes, les chaises, etc. Pour parler de représentation, on ne se contente pas d'une constellation d'aspects sensoriels disparates, il faut une forme unifiée et catégorisée. Une telle représentation produit une image remémorable mentalement et transmissible par un média quelconque (description verbale, dessin) ou des actions impliquant qu'elle existe (même si le sujet ne la perçoit pas).

Dans ce cadre concret, les données expérimentales actuelles indiquent qu'il y aurait des représentations de type analogique reprenant les qualités sensorielles et des représentations propositionnelles liées au langage. On peut supposer que les représentations natives concernent le premier degré de synthèse unificatrice permettant de disposer de l'élément ainsi constitué.

C'est une manière de comprendre les "qualia", mis en avant par la philosophie de l'esprit, comme éléments premiers indispensables à la cognition, mais sans supposer, comme cette doctrine, un "état mental" ou une "propriété" particulière. Nous proposons simplement un saut dans la complexité faisant émerger des composants aux qualités nouvelles et irréductibles.

2/ Du côté du langage

Si l'on recherche les éléments les plus simples concernant le langage qui ont été repérés par la psychologie cognitive et la psycholinguistique, ce sont les mots. Un mot se décompose en deux types de représentations, une représentation formelle (le signifiant) qui se rapproche des précédentes, car elle a une origine sensorielle, et des représentations sémantiques (le signifié) qui est l'élément représentationnel correspondant au sens. Il faut un lien entre les deux qui constitue la fonction sémiotique. Du point du vue représentationnel, il a trois composants : signifiant, signifié et une fonction. Le signifié peut être plutôt imagé, plutôt conceptuel on intermédiaire. Le plus simple mot nous renvoie à des composant de divers types. On peut citer à ce sujet les travaux de Gisèle Gelbert pour qui l'acquisition du langage impose un passage du neurologique au représentationnel.

3/ Du côté de l'imaginaire

La mise en évidence de composants élémentaires a été amorcée par la psychanalyse et par l'anthropologie. Dans ce cas, la perception de l'environnement ne joue qu'un rôle lointain. Il y a une création et la constitution de représentations inventées. Leur création par l'individu ne veut pas dire qu'elles soient originales. On trouve plutôt, dans leurs aspects élémentaires, des formes imagées standards, dites archétypales.

4. Quelques candidats en neurobiologie

1/ Réseaux neuronaux

Ce sont les constituants déjà fortement organisés qui nous intéressent. L'organisation entre neurones forme des réseaux qui eux-mêmes sont connectés et forment une organisation de degré N. Au vu des connaissances actuelles, si l'on considère le neurone comme le niveau 1, le microcircuit péri-synaptique sera le niveau 2, le réseau local sera le niveau 3, le réseau régional le niveau 4 et enfin le réseau supra-régional le niveau 5. 

Dans la mesure où le principe est de trouver l'élément le plus complexe possible, il est probable que l'on ait à chercher dans les niveaux 4 ou 5. Le problème à résoudre peut se formuler ainsi : trouver le degré de complexité nécessaire pour que la transformation en éléments représentationnels puisse se produire. On peut penser, par exemple, aux réseaux des aires corticales de niveau 4 lorsqu'ils sont mis en relation avec d'autres du même type (niveau 5), par les faisceaux d'association ou par le thalamus. 

2/ Le neurosignalétique

Il est évident que ce ne sont pas les réseaux inertes qui nous intéressent, c'est leur fonctionnement. L'aspect fonctionnel de la neurobiologie est constitué par les signaux électrochimiques qui parcourent les réseaux neuronaux. On sait que l'organisation temporelle des signaux, la scansion dans le temps jouent un rôle dans le codage.

À partir de là, on peut imaginer que des motifs signalétiques réguliers au sein de réseaux, en se formant et se reformant régulièrement, constituent des schèmes constants et autonomes que l'on peut considérer comme les éléments générateurs du représentationnel. 

3/ La mémoire neuronale

La mémoire, du point du vue neurobiologique, est constituée par les traces permanentes dans les circuits neuronaux du cerveau. Un mécanisme possible pour maintenir les traces est de maintenir l'activation d'une partie des neurones après la disparition de ce qui a causé leur activation. Cette « activité persistante » ou « activité réverbérante », est considérée comme le mécanisme le plus plausible de la mémoire à court terme (en particulier la mémoire de travail).

À long terme, un autre mécanisme doit rentrer en jeu. Ce sont les modifications persistantes des synapses qui se produisent grâce à la « plasticité synaptique ». Cela s'applique forcément à la formation des éléments génératifs que nous cherchons, car ils doivent avoir une constance, ce qui peut se faire de deux manières, soit par persistance intrinsèque, soit en étant reproductibles à l'identique. 

 4/ Le résultat global

Du point de vue neurobiologique, les années 2010 ont amené la découverte des processus d’auto-organisation qui se produisent tant au niveau du traitement du signal qu’à celui de constitution et de reconstitution des réseaux neuronaux. La capacité du cerveau à utiliser de nouveaux neurones (un processus que l’on nomme neurogenèse secondaire) permet de supposer des processus d’auto-configuration du cerveau adulte. Ces processus pourraient être ce qui permet l’émergence des composants du niveau cognitivo-représentatif et leur renouvellement (que ce soit leur élimination ou leur consolidation). Cette conception renvoie au modèle de la flex-stabilité du niveau neurobiologique. Ce serait un processus dynamique caractéristique des équilibres métastables biologiques, c’est-à-dire des systèmes dynamiques dotés de plusieurs points d’équilibre correspondant à plusieurs minimums locaux d’énergie potentielle.

Il est possible de concevoir des systèmes formés de variables neurobiologiques en utilisant des équations différentielles. Cette approche que l’on qualifie de “dynamique” permet de faire apparaître des propriétés dites “émergentes” régies par des équilibres instables. Nous franchissons le pas suivant en disant qu'il s'agit plus que de propriétés, mais bien de nouveaux éléments d'un autre type qui émergent.

C'est l'ensemble de ces fonctionnements qui peut être le candidat à l'émergence. Il est constitué de réseaux neuronaux parcourus de signaux qui entrent en relation par l'intermédiaire de réseaux associatifs de niveau 5. Décrire et modéliser un tel fonctionnement n'est pas simple et il est difficile de savoir quand la neurobiologie va progresser suffisamment pour proposer des candidats générateurs pertinents qui puissent être mis en relation avec ces aspects représentationnels natifs. Donnons un exemple. La sensation est l'aspect le plus simple et le plus anciennement étudié. L'aboutissement des influx sensoriels dans les aires corticales donne lieu à des cartes fonctionnelles ayant des propriétés comme la reconnaissance environnementale. Ces ensembles peuvent entrer spontanément en interaction pour produire une évocation sensorielle. Si on les considère d'un bloc, ces ensembles interactifs peuvent constituer les éléments générateurs du représentationnel.

À partir de quel moment peut-on considérer que le processus neurophysiologique est assez intégré et stabilisé pour être considéré comme générateur d'une représentation perceptive avec ses qualités et sa dynamique propres ? Pour l'instant, la neurophysiologie ne donne aucun détail sur la liaison et la stabilisation de tels ensembles. Par contre, l'imagerie cérébrale, qui ne cesse de s'améliorer, montre des corrélations entre l'évocation volontaire de représentations précises et l'activation de réseaux cérébraux. L'espoir de cerner l'émergence des capacités de cognition et de représentation de l'homme est donc permis.

 


© 2015 PHILOSOPHIE, SCIENCE ET SOCIETE
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