Evolution du cerveau et création de la conscience
de John-C Eccles

critiqué par Eric Eliès, le 18 mars 2017
( - 50 ans)


La note: étoiles
Une interrogation scientifique et engagée (par un neurologue prix Nobel de médecine) des concepts philosophiques et métaphysiques relatifs à la conscience
Ce livre est l’un des plus complexes et ambitieux que j’ai jamais lus. Certains passages, notamment les descriptions anatomiques détaillées du système neuro-cérébral et du cerveau, sont très techniques et d’un niveau scientifique bien supérieur au mien et de la littérature de vulgarisation en général. L’auteur, dont les travaux en neurologie lui ont valu le prix Nobel de médecine, illustre son propos de nombreux planches et schémas, qui sont indispensables à la compréhension du texte et rendent impossible toute tentative de résumé détaillé du livre, comme j’essaye parfois de le faire sur CL. Néanmoins, il est possible de dégager les principales thèses proposées par l’auteur, dont la conclusion très engagée ne peut laisser indifférent car il affirme, dans les dernières pages qui concluent 300 pages de présentation de la phylogénèse de l’homme et de l’évolution du cerveau depuis nos ancêtres hominiens, que le miracle de l’existence de l’homme moderne, être vivant conscient de sa propre existence et doté de volonté, ne peut s’expliquer par les mécanismes de la sélection naturelle et, en quelque sorte, démontre l’existence d’une finalité qui renvoie à un Dieu immanent… L’auteur, qui est un ami proche du philosophe Karl Popper (qui préface l’ouvrage et l’a considérablement influencé), explique dans sa postface que ce livre constitue la somme philosophique, métaphysique et scientifique de ses recherches interdisciplinaires (archéologie, paléontologie, biologie, neurologie, éthologie et, de manière marginale, sociologie) sur la genèse de l’espèce humaine et sur l’émergence de l’intelligence, qui culmine dans le sentiment de la conscience de soi dans le temps et dans l’espace, qui est, selon l’auteur, physiologiquement inexplicable… En ce sens, les thèses d’Eccles font écho à celles de Wallace, qui était un contemporain de Darwin, acceptant les mécanismes de la sélection naturelle mais refusant l’assertion que le cerveau secrète l’intelligence comme l’estomac secrète la bile..

Les travaux d’Eccles reposent sur des expériences de lésion volontaire du cerveau ou sur des mesures (courant électrique, afflux sanguin, marqueur radioactif) pratiquées sur des animaux, principalement des rongeurs, des chats et des singes. Pudiquement, Eccles ne détaille pas les pratiques mises en œuvre mais précise néanmoins que la plupart de ces expériences ne peuvent être opérées, pour des raisons éthiques, sur des êtres humains, ce qui sous-entend qu’Eccles et ses équipes ont dû estropier nombre d’animaux… Néanmoins, Eccles affirme à plusieurs reprises son souci de la condition animale et il semble sincère dans son respect de l’animal en tant qu’être vivant, même quand il devient un objet d’étude. Le livre contient également nombre de remarques et réflexions sur le fonctionnement du cerveau humain ; elles résultent essentiellement d’études cliniques de lésions accidentelles ou de retards de développement mental dus à des causes génétiques ou sociales (exemple : cas d’enfants maltraités ou isolés par enfermement ou abandon).

Le livre commence par une présentation des mécanismes de la sélection naturelle telle qu’elle fut théorisée par Darwin à la fin du 19ème siècle et affinée au cours du 20ème siècle (notamment par Jay Gould), en distinguant notamment entre la sélection passive (où la pression du milieu naturel s’exerce directement sur les organismes et élimine ceux qui sont inadaptés) et la sélection active (où l’organisme peut explorer les différentes niches écologiques pour tenter de trouver la mieux adaptée à sa survie). La sélection active est apparue sans doute vers -200 millions d’années. Par ailleurs, comme il faut une densité de population suffisamment faible pour qu’une variation génétique apparaissant au sein d’un groupe puisse se développer sans subir la concurrence des autres groupes et prospérer en générant une espèce nouvelle, Eccles affirme, à la fin de son ouvrage, que « l’homo sapiens sapiens » marque l’étape ultime de l’évolution naturelle sur Terre. Pour lui, l’humanité ne sera jamais dépassée, sauf dans l’imagination des auteurs de science-fiction : en effet, la population humaine est désormais si nombreuse qu’elle n’offre aucun espace de liberté permettant à un groupe de s’isoler génétiquement sur une période suffisamment longue pour permettre l’apparition d’une espèce nouvelle. L’humanité exerce une trop forte pression pour permettre à la sélection naturelle de se poursuivre et nous avons basculé depuis peu dans la sélection culturelle, qui est une sélection dirigée et organisée par l’espèce humaine.

Eccles détaille ensuite l'anatomie du cerveau et ses grandes fonctions. Le cerveau est divisé en deux hémisphères (droit/gauche) reliés par le corps calleux mais son anatomie est très complexe (lobes, bulbes, glandes, etc.). J'avoue que je m'y suis un peu perdu car le livre d’Eccles décrit avec une très grande précision l’organisation et les fonctionnalités du cerveau des mammifères, qui est une extraordinaire mosaïque de zones précisément localisées et spécialisées dans l’intégration et l'exploitation des données sensorielles ou dans la transmission d’ordres sous forme d’influx nerveux vers les muscles. Toutes les fonctions supérieures requièrent la collaboration des différentes zones, via des chaînes de rétroaction.

La complexité du cerveau a progressivement augmenté lors de la phylogénèse. Elle culmine dans le cerveau humain, qui présente de très importantes singularités, notamment :
• Taux d’encéphalisation : il est, de loin, le plus élevé du règne animal. Le deuxième n’est pas le chimpanzé mais le gibbon, en raison de sa petite taille (c’est le plus petit des grands singes) : ce singe arboricole asiatique se distingue par sa remarquable agilité dans les branches.
• Zones spécifiques : l’observation comparée du cerveau humain et de celui des grands singes montre que l’accroissement de la complexité et de la taille n’est pas proportionnel. Certaines parties apparaissent hypertrophiées (exemple : le lobe frontal). En outre, le cerveau contient des zones spécifiques, notamment les différentes aires spécialisées dans le langage dites de Broca, de Wernicke et de Brodmann (l’étude des fossiles montre que ces aires n’existaient pas chez les australopithèques et sont apparues chez « homo habilis »)
• Néotonie : à la naissance, la myélinisation (correspondant à l’achèvement des terminaisons nerveuses et synaptiques) du cerveau humain est inachevée. En outre, la taille du cerveau du bébé humain est seulement le quart de sa taille à l’âge adulte. En fait, la bipédie a obligé l’espèce humaine à accoucher de manière prématurée. Notre naissance prématurée contribue à la remarquable puissance de nos facultés d’adaptation et d’apprentissage, qui décroissent dans le temps. Par exemple, un enfant totalement isolé et coupé de tout lien social n’aura plus, à partir de 15 ans environ, la capacité d’assimiler une langue en tant que langue maternelle.
• Asymétrie : les cerveaux des animaux présentent des redondances qui ont été supprimées par la latéralisation de l’espèce humaine. Les hémisphères droit et gauche se sont fortement spécialisés et n’assurent pas les mêmes fonctions, notamment pour l’élaboration des capacités cognitives supérieures. Même s’il s’agit d’une simplification abusive, on peut considérer, pour un droitier, que l’hémisphère gauche est spécialisé dans le rapport au temps et au langage et que l’hémisphère droit est spécialisé dans le rapport à l’espace.

Les hominidés pré-humains sont apparus, à partir d’un ancêtre commun avec les pongidés, il y a environ 6 millions d’années en Afrique mais, en l’absence de fossile retrouvé, il existe un blanc dans l’histoire phylogénétique. La rupture décisive est la bipédie, qui a eu deux impacts majeurs : elle a permis une évolution différenciée des mains, avec une sensibilité tactile et des pouces particulièrement adaptées à la manipulation précise d’objets (les singes peuvent saisir des objets mais n’ont pas la possibilité de les manipuler avec précision en dosant leur force) et elle a provoqué la naissance prématurée des nouveau-nés (néotonie), rendue nécessaire par l’augmentation de la taille de la tête à l’âge adulte et la modification des hanches des femmes devenues trop étroites pour permettre un accouchement à terme.

Au cours de la phylogénèse, le cerveau a progressivement grossi comme si la nature avait génétiquement doté les hominiens d’un cerveau dont ils découvraient et assimilaient peu à peu les potentialités. Le cerveau des australopithèques, concomitamment d’une modification de la morphologie de la main (notamment du pouce), leur a permis d’acquérir une dextérité manuelle suffisante pour confectionner des outils ; en parallèle, le développement du système neuro-cérébral et du système limbique a provoqué le renforcement (via un déséquilibre de la fabrication des hormones liées aux comportements sociaux) de la solidarité et de l’altruisme au détriment des zones renforçant les réflexes de peur ou d'agressivité. Les éthologues ont observé que les grands singes (chimpanzés, gorilles, etc.) ne manifestent aucune empathie envers la souffrance d’un congénère blessé ou âgé. Le cerveau d’Homo Habilis, qui a succédé aux australopithèques il y a environ 3 million d’années, a continué à grossir en développant les zones nécessaires au langage, qui a sans doute été balbutiant au cours de cette période pour atteindre une pleine maîtrise par Homo Erectus (de -1,5 millions d’années à -0,5 millions d’années), concomitamment d’évolutions morphologiques du visage et du larynx.

Eccles décrit en détail les expériences d’apprentissage du langage par les grands singes, qui ont toutes échoué (à des degrés divers car certains singes - il cite notamment Kenzi et Washoe - sont parvenus à une assimilation partielle), parce que les singes ne sont pas dotés des aires cérébrales indispensables à la maîtrise du langage, y compris le langage des sourds. Dans son raisonnement, Eccles s’appuie sur les travaux philosophiques de Karl Popper, qui distingue trois mondes et quatre niveaux de langage dont les deux derniers (la description de l’environnement extérieur et l’énonciation d’un raisonnement) sont spécifiques aux humains.

Outre les modifications anatomiques, Eccles souligne l’importance des liens sociaux au sein de la famille nucléaire, sans doute apparue dès les Australopithèques. En effet, Eccles décrit longuement les traces anciennes de pas d’une famille retrouvées en Afrique, moulées dans de la cendre volcanique, qui attestent l’existence de liens familiaux forts (la femme mettait ses pas dans ceux de l’homme – l’un des parents tenait par la main un enfant qui marchait à leurs côtés). Enfin, chaque modification génétique s’est accompagnée d’une extension géographique et d’un accroissement de population. Homo Erectus a peuplé l’Afrique, l’Asie et l’Europe et il est possible qu’il y ait eu plusieurs foyers d’apparition d’Homo Sapiens (il y a 500 000 ans environ) à partir de la population d’Homo Erectus. Homo Sapiens (auquel appartient l’homme de Néanderthal) n’a pas seulement considérablement amélioré la maîtrise du langage et des outils : il manifeste, dans l’organisation de rituels funéraires comportant des offrandes de fleurs et d’objets, un rapport à la mort qui est probablement le signe d’une prise de conscience de soi, en tant que personne et individu mortel. Les traces les plus anciennes d’Homo Sapiens Sapiens (l’espèce à laquelle appartient l’homme moderne) remontent à 100 000 ans environ.

Pour Eccles, qui s’affirme comme darwiniste chrétien, l’émergence de la conscience constitue à la fois un mystère et un miracle. Elle ne s’explique pas par les mécanismes de la sélection naturelle qui ne portent que sur la survie de l’espèce dans son milieu naturel. Pour Eccles, qui rejette à la fois les thèses des behaviouristes et des vitalistes, les travaux sur le cerveau humain démontrent que celui-ci abrite une volonté consciente capable d’agir sur la matière du cerveau (en provoquant des afflux sanguins, des influx nerveux, etc.). Constatant que les terminaisons des synapses sont si petites qu’elles entrent dans le domaine quantique, il assimile la conscience à un champ d’énergie localisé dans le cerveau qui dirige le corps en modifiant l’état quantique des constituants synaptiques. Cette définition fait clairement écho au dualisme cartésien (qui localisait la conscience dans la glande pinéale) et au concept du « ghost in the shell ». Néanmoins, cette faculté de volition n’explique pas la conscience de soi et le sentiment d’unité, dans le temps et l’espace, de tout être humain, qui ne peut venir ni du corps, dont les cellules se renouvellent sans cesse (d’ailleurs, aucune amputation n'a le pouvoir d'amoindrir la conscience de soi) ni de l’unicité du code génétique (le phénotype est profondément influencé par l’environnement et le bruit de fond statistique) ni de la mémoire de notre histoire individuelle. Eccles déclare que, de même qu’Einstein croyait en un Dieu transcendant créateur du cosmos et de ses lois, il croit en un Dieu immanent qui se manifeste en implantant une conscience, ou une âme, en chaque être humain (nota : cette assertion est discutable et il est dommage que l'auteur ne confronte pas davantage sa pensée à d'autres conceptions philosophiques ou scientifiques). Ses réflexions sur le devenir historique de l’humanité, dont il pense qu’elle est la seule créature intelligente dans l’univers (ce qui le pousse à délivrer dans sa postface un message politique écologique pour préserver le miracle de la vie sur Terre), sont proches de celle de Teilhard de Chardin sur la spiritualisation de la matière.
L'exploration d'Homo Sapiens. 10 étoiles

Tout d'abord il faut remercier Eric pour la qualité de la critique principale et l'idée de me faire lire ce livre!

Il y a du brio dans ce livre. Je vais donner un seul exemple de la manière dont Eccles parvient à traiter de façon incroyablement brillante un sujet donné. Parlons de la bipédie (ch 3)
On pourrait croire qu'il n'y a pas de lien évident entre la bipédie et l'évolution du cerveau. Eccles nous démontre le contraire avec brio. La station debout, ou bipédie, a entraîné : l’allongement du membre postérieur par rapport au membre antérieur, le raccourcissement et l’élargissement du bassin, l’ajustement de la musculature de la hanche, le refaçonnement du pied, la courbure de la colonne vertébrale, et une rotation vers l’avant de l’os iliaque. Concernant le système nerveux, elle a également entraîné la prise de hauteur pour les organes sensitifs du visage (notamment la vue), le renforcement de la moelle épinière, des ganglions basaux, du cervelet, du faisceau pyramidal, du cortex moteur, de l’oreille interne. Bien sûr, il faut songer à l'affinement des nerfs de la main dont l'utilité est devenue tout autre, ayant délégué toute fonction locomotrice aux deux pieds. La libération des membres antérieurs permet le transport d'objets ou de nourriture, la préparation de la nourriture, l'affinement des tactiques de chasse, et bien sûr l'utilisation des premiers silex. Des changements proprement culturels voire affectifs : le redressement a pu signifier un rapport différent à la proximité physique on peut penser à l’odeur de la virilité, les organes sexuels et la pilosité ostentatoires, l’acte sexuel par-devant... mais aussi dans le domaine affectif : le face-à-face, l'embrassade, le contact entre les mains) sans oublier le rapport à soi-même (pour se laver).

On voit ici à quel point Eccles sait creuser un sujet.

Concernant le plan :
- Les deux premiers chapitres parlent de biologie : ontogenèse et phylogenèse de l'homme. L'importance de complexifier la théorie de l'évolution des espèces est très bien expliquée et a immédiatement suscité mon adhésion. J'aurais aimé qu'il précise un peu l'ambivalence et la coexistence des mécanismes d'ontogenèse et de sélection naturelle.

- Les cinq suivants sont confinés dans des explications neurologiques. Ils sont excellents bien que les schémas, complexes, fassent souvent capituler le lecteur. Plus claires sont les conclusions et les expériences menées à l'appui de ces conclusions. Tous sont d'un très grand intérêt, surtout pour qui cherche à se familiariser avec les différents organes du cerveau. Un régal.

- Les trois derniers chapitres tentent avec un succès inégal de réaliser un travail sur la psychologie humaine. Je dis inégal - mais dans l'ensemble, très intéressant. Ce qui préoccupe Eccles, visiblement, c'est le désir de réaffirmer l'existence de processus immatériels face à une communauté scientifique à tendance matérialiste ; des mécanismes qui non seulement participent à l'humain, mais fondent sa nature même. Eccles tente d'expliquer l'influence de l'esprit cérébral par le réseau vésiculaire présynaptique : en choisissant la vésicule pour l'exocytose, l'esprit parvient à provoquer une action de son choix. Théorie audacieuse, qui affine le problème... mais qui le déplace aussi. De même, la théorie invoquant la mécanique quantique reste insuffisante, cependant elle enrichit le débat et je trouve honorable que Eccles propose ainsi de "rapprocher" le plus possible les deux termes du problème. Eccles a compris que le problème du libre-arbitre, et de la volonté humaine entière, c'est notre faculté de choisir : les micro-sites et la physique quantique ne sont pas étrangers à ce thème.
Mais le plus important est qu'il pressent que tout matérialisme conduit finalement à l'insignifiance de la volonté humaine ; il est donc profondément opposé à cette idée.
Le chapitre 10 tente de franchir un nouveau cap : celui de la production culturelle humaine, de la production scientifique (et notamment de la résolution d'un problème scientifique), la personnalité humaine, l'imagination, l'âme... tous enveloppés d'une catégorie intéressante mais malgré tout un peu vague, le "monde 3". J'aime beaucoup ses interrogations sur la curiosité scientifique, c'est très éclairant. Mais le chapitre en lui-même est un petit peu trop vaste et ambitieux.
Ici on arrive à mon problème personnel, comme lecteur : ma coupe est déjà pleine d'un apprentissage de la métaphysique, que j'ai réalisé en lisant les ouvrages de Jacques Maritain. Je n'arrive plus à en faire abstraction. Par exemple, pour moi, en bon aristotélicien, l'imagination est l'autre nom de l'intellect patient qui ressemble par certains aspects à l'intellect agent (celui qui est au coeur de la réflexion scientifique) mais ne produit aucune essence, qui se contente d'appréhender des objets déjà rencontrés et de les recréer momentanément dans l'esprit, sous la forme d'images, dans un sens large (images visuelles, images sonores, images olfactives, oui oui). Quant à la culture, l'âme et à la personnalité, ils ont tous des définitions déjà bien ancrées chez moi, et il m'était difficile de me laisser instruire par l'auteur qui ouvrait davantage de questions qu'il n'en résolvait.
J'en retiens pourtant une intention sincère et que j'approuve : l'appel à l'ouverture scientifique. En elle-même la démarche du chapitre 10 est donc, malgré ses quelques faiblesses, une authentique preuve d'objectivité scientifique.

Alors, au final ? J'ai adoré ce livre. Mes réserves sur la fin ne sont pas des critiques, mais ont permis de mettre en contraste ce que ce livre m'avait réellement apporté, quelque chose d'inestimable : une vision nette de l'évolution du cerveau et de l'être humain tout entier à travers le temps.
Il m'a fait découvrir la chronologie longue (Paléolithique, etc), l'australopithèque, Homo Habilis, Erectus, le Néandertalien ; il m'a fait approfondir les nuances du modèle darwinien, la bipédie, le langage, l'oculomotricité, le système limbique, l'apprentissage cognitif ; il m'offre de beaux chapitres interrogeant la conscience et proposant des expériences pour mieux comprendre les mécanismes cérébraux et vitaux chez les chimpanzés nos proches cousins. Il me fait découvrir le concept de spéciation allopatrique, d'encéphalisation, d'asymétrie fonctionnelle, d'unité vécue. Il m'a permis de renouveler la fameuse expérience de pensée de la greffe d'organe étranger (et si l'on me greffait un nouveau cerveau, serait-ce mon nouveau cerveau ou mon nouveau corps ?). Bref : il a fourni une extraordinaire matière à réflexion. J'avais besoin d'une telle lecture!
Ce livre est une longue question de 300 pages : qu'a-t-il bien fallu réunir dans l'univers pour obtenir un être aussi énigmatique ? Le seul moyen est d'explorer Homo Sapiens de la tête au pieds, de la matière à l'esprit... Il est impossible de ne pas être ému par cette quête de vérité.

Martin1 - Chavagnes-en-Paillers (Vendée) - - ans - 19 août 2020