La liberté de choix : La neuroscience peut-elle révéler si vos décisions vous appartiennent vraiment ?

Les philosophes se sont débattus avec la question de savoir si nous sommes vraiment libres de décider de nos actions depuis des siècles. Maintenant, les informations provenant de la génétique, de la neuroscience et de la biologie évolutive apportent un nouvel éclairage sur la question.

Le déterminisme

La question de la liberté de choix fascine les gens depuis l’époque des anciens Grecs, qui se sont débattus avec la façon dont la liberté de choix pouvait être conciliée avec ce qu’ils considéraient comme un univers “déterministe”, où tout ce qui se passe est gouverné par des causes antérieures. La marche ultérieure de la science semblait soutenir cette vision déterministe du monde, depuis la découverte des lois du mouvement par Isaac Newton au XVIIe siècle jusqu’à l’arrangement ordonné des éléments dans le tableau périodique.

Pour beaucoup, la liberté de choix est exclue par la physique classique, qui nous dit que tout ce qui se passe dans le monde physique a une cause, que l’on parle de billes de billard qui déambulent autour d’une table ou de planètes qui tournent autour du soleil, et est donc prévisible selon les lois physiques. Nos décisions doivent sûrement être le produit de notre cerveau, qui est finalement constitué de matière physique, quelle que soit sa complexité. Et leur fonctionnement interne doit être soumis à ces mêmes lois de la physique classique que les planètes et les billes de billard. Si seulement nous disposions d’un scanner cérébral suffisamment puissant, capable de lire la position de chaque neurone, de chaque synapse, de chaque molécule, nos décisions pourraient être prédites avant que nous les prenions.

Une lueur d’espoir pour les partisans de la liberté de choix est apparue avec l’arrivée de la physique quantique au début du XXe siècle. Celle-ci affirme que les particules subatomiques peuvent occuper plusieurs états différents à la fois, existant sous forme de probabilités dispersées qui ne “s’effondrent” en quelque chose de défini que lorsqu’elles sont mesurées ou observées. Alors que les particules se comportent classiquement en masse, lorsqu’elles sont observées individuellement, elles peuvent prendre une gamme de valeurs dans une certaine plage et celles-ci semblent, autant que nous puissions le dire, être assez aléatoires. En d’autres termes, l’univers, dans sa forme la plus fondamentale, est non déterministe.

Une deuxième clause de sauvegarde provient d’une branche de la physique appelée théorie du chaos, qui décrit comment les systèmes complexes très sensibles aux petites modifications finissent par se comporter de manière imprévisible. Cela montre que, même avec toutes les informations en main, nous ne pourrions pas prédire tout ce qui se passe dans l’univers.

Cependant, aucune de ces deux clauses de sauvegarde ne semble très solide. Peut-être que nos cerveaux ont des éléments de hasard ou de processus imprévisibles, mais cela ne ressemble pas beaucoup à être le capitaine de votre âme.

La neuroscience entre en jeu

La question de la liberté de choix a commencé à être explorée au début des années 1980 avec une expérience simple réalisée par Benjamin Libet, un neurophysiologiste de l’Université de Californie à San Francisco. L’expérience consistait à demander à un volontaire de s’asseoir avec sa main sur un bouton et de le presser après un intervalle aléatoire de son choix. On leur demandait de noter, en regardant une minuterie, l’instant où ils choisissaient de bouger. Ils portaient également un électroencéphalogramme (EEG) avec des électrodes placées sur leur cuir chevelu pour surveiller les changements de l’activité cérébrale.

Sans surprise, l’expérience de Libet a révélé que les gens prenaient conscience de leur décision d’appuyer sur le bouton une fraction de seconde avant de le faire réellement. Ce qui était surprenant, c’est que l’activité dans la partie du cerveau qui contrôle les mouvements de la main commençait à augmenter avant que la personne ne croie avoir pris la décision, en moyenne environ un tiers de seconde avant. Le résultat a bouleversé le débat sur la liberté de choix car il suggère que ce qui prend la décision n’est pas notre expérience consciente, la chose qui semble être le “capitaine” à l’intérieur de nos têtes.

Des choix conscients

Le résultat de Libet a été contesté de plusieurs façons. Certains critiques soutiennent qu’il s’agit d’un artefact des instructions données dans l’expérience. On dit aux sujets de “laisser l’envie d’agir apparaître à n’importe quel moment, sans aucune planification préalable ou concentration sur le moment d’agir”. En réalité, l’activité dans la partie pertinente du cerveau a tendance à fluctuer aléatoirement à la hausse et à la baisse. En leur disant effectivement d’agir sur un coup de tête, les gens pourraient interpréter une activité cérébrale inconsciente plus élevée comme leur signal pour appuyer sur le bouton, explique Kevin Mitchell, généticien et neuroscientifique à Trinity College Dublin, en Irlande. “La configuration est conçue pour éliminer toute délibération.”

Peut-être la critique la plus convaincante vient cependant d’une étude de 2019 qui a modifié l’expérience de Libet, demandant aux sujets de prendre une décision plus significative : appuyer sur un bouton pour décider quelle des deux associations caritatives recevrait 1000 $. Cette étude n’a trouvé aucune augmentation de l’activité cérébrale inconsciente avant que les gens estiment avoir pris la décision.

Cela suggère que la découverte de Libet s’applique uniquement aux décisions arbitraires, qui pourraient être influencées par des fluctuations aléatoires de l’activité cérébrale, mais n’a aucune pertinence pour les décisions délibérées, explique Uri Maoz de l’Université Chapman en Californie, qui a participé à l’étude. “Supposons que je puis

se prédire quand vous [appuyez sur un bouton] – qu’est-ce que ça change ? Mais s’il y a une voiture en feu avec un bébé à l’intérieur, allez-vous sauver le bébé ? Ce sont les types de décisions qui nous importent.”

Bien que l’équipe de Maoz n’ait vu aucune preuve de l’activité cérébrale de style Libet dans la partie du cerveau responsable des mouvements, il est possible qu’un schéma similaire d’activité se produise ailleurs. Son équipe continue de chercher une telle signature en utilisant l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, qui devrait être plus apte à détecter l’activité dans les régions profondes du cerveau, explique-t-il.

Mais Maoz estime que l’on peut en apprendre davantage en enquêtant sur cette question en ce qui concerne les animaux, même les plus simples. “La liberté de choix a vraiment été étudiée chez les humains, mais il y a maintenant beaucoup de choses que nous pouvons étudier chez les animaux car nous disposons de la technologie pour enregistrer et stimuler l’activité cérébrale chez les animaux”, dit-il.

Le comportement des animaux simples comme les mouches des fruits est généralement considéré comme hautement déterministe, impliquant des réponses réflexes aux stimuli externes. En réalité, il n’en est rien, explique Björn Brembs de l’Université de Ratisbonne en Allemagne. Brembs et son équipe ont étudié les trajectoires de vol des mouches des fruits placées dans un tambour blanc sans repères visuels – essentiellement une chambre de privation sensorielle – pour éliminer tous les stimuli possibles. Ils ont découvert que les zigzags des mouches à l’intérieur du tambour n’étaient ni déterministes ni aléatoires, mais portaient les caractéristiques mathématiques des systèmes chaotiques et étaient impossibles à prédire. Plus récemment, en 2021, une autre équipe a trouvé des signatures similaires du chaos dans les sorties des neurones qui régulent le moment où les limaces de mer Aplysia commencent à se nourrir d’algues.

Brembs estime que des systèmes similaires pourraient être à l’œuvre dans le cerveau humain lorsque nous prenons des décisions. Si tel est le cas, cela ne prouverait pas que nous avons la liberté de choix, mais cela ruinerait au moins l’argument selon lequel, avec suffisamment d’informations, il serait possible de prédire toutes nos décisions – nous ne pourrions même pas prédire les zigzags d’une mouche des fruits. “Cela pourrait fournir un certain élément de choix”, dit-il.

Les influences inévitables

Cependant, tous ceux qui étudient le cerveau des animaux ne sont pas si sûrs que cela nous libérera des chaînes du déterminisme. En fait, le dernier argument contre la liberté de choix vient de Robert Sapolsky, un neuroscientifique de l’Université Stanford en Californie. Dans son nouveau livre, “Déterminé : La vie sans liberté de choix”, Sapolsky soutient que plus nous découvrons comment fonctionne le cerveau et les nombreuses influences différentes sur le comportement humain, moins il y a de place pour insérer la capacité de prise de décision indépendante.

Influences incontournables

Pour ne prendre que quelques exemples : les généticiens ont trouvé des centaines de variants d’ADN qui influencent notre tendance à être dépressif ou impulsif ; les épidémiologistes ont montré que la manière dont un fœtus est nourri pendant la grossesse peut entraîner des changements “épigénétiques” durables de l’ADN ayant des conséquences à vie sur la santé mentale ; et les chercheurs en sciences sociales ont démontré comment les expériences de notre jeunesse peuvent façonner notre tendance à l’anxiété ou à la criminalité. “C’est un seul arc sans faille”, dit Sapolsky. “Il n’y a aucun aspect du comportement qui n’est pas influencé par un million de ces facteurs.”

Nous ne savons peut-être pas encore tout sur la manière dont le cerveau prend des décisions, dit Sapolsky, mais un jour, nous pourrions tout comprendre presque entièrement. Et même maintenant, ajoute-t-il, nous savons suffisamment pour suggérer que nous ne ferons pas de découvertes nouvelles et surprenantes indiquant que le cerveau peut échapper à l’influence de ces facteurs. “Il faudrait des découvertes qui contredisent la plupart de la biologie pour trouver un endroit où insérer [la liberté de choix]. Il n’y a pas de faille où vous pourriez découvrir que voici où nos neurones, au lieu de communiquer avec des neurotransmetteurs, commencent à chuchoter les uns aux autres – et c’est pourquoi quelqu’un a décidé de cambrioler le magasin de spiritueux.”

L’argument de Sapolsky va au cœur de son intérêt pour la manière dont nous réfléchissons à la moralité et à la justice pénale. En tant que chercheur qui, au début de sa carrière, a contribué à découvrir comment les hormones du stress peuvent changer le cerveau, Sapolsky a déjà agi en tant que témoin expert dans des affaires judiciaires, plaidant pour que les accusés reçoivent des peines de prison plus courtes parce qu’ils ont été maltraités dans leur enfance. “Je dis aux jurés : ‘Si vous aviez eu la même éducation, avec la même biologie, vous seriez assis à la table comme l’accusé'”, dit-il.

Ces idées ont cependant été contestées. Comme le souligne Roskies, une décision peut être influencée par quelque chose sans en être déterminée. Un variant génétique ou une hormone du stress pourrait rendre un choix plus probable sans le rendre certain à 100 %, par exemple. “Si vous pensez que la liberté de choix existe, cela ne signifie pas qu’il n’y a pas d’influences et de contraintes sur notre comportement”, dit-elle.

Repenser le réductionnisme

Pour Mitchell, c’est une erreur de penser que nous pouvons toujours réduire les systèmes complexes à leurs composants et considérer la causalité dans les systèmes nerveux, par exemple, au niveau de leurs atomes

. Contrairement à cette approche “réductionniste”, les systèmes complexes comme les cerveaux ne peuvent être compris qu’en considérant leurs interactions à des niveaux plus élevés d’organisation.

Cette vision a récemment été consolidée par des recherches qui réexaminent l’approche réductionniste consistant à rechercher des causes “microscopiques”. En 2022, Erik Hoel, alors neuroscientifique à l’Université Tufts au Massachusetts, a analysé plus d’une douzaine de types différents de causalité dans les systèmes complexes, proposés par des chercheurs dans des domaines allant de la statistique à la génétique et à la psychologie. Dans chaque cas, il a trouvé une forme de “causalité émergente” – où les causes d’un phénomène ou d’un comportement émergent non pas à l’échelle microscopique, mais à un niveau supérieur ou plus grossier du système.

Dans le cas de la prise de décision, les pensées, les sentiments et les souvenirs d’une personne sont autant de forces causales authentiques que ce qui se passe au niveau des atomes et des neurones. “L’idée que chaque événement a une cause n’est un problème pour la liberté de choix que si l’on considère que chaque cause est à ce niveau le plus bas, c’est tout de la physique”, dit Mitchell. “Mais toute la structure d’un système nerveux peut être une cause de choses – vous pouvez être une cause.” Ce qui suggère que nous pourrions bien être les capitaines de nos âmes, après tout.

Conclusion

Que cela permette ou non aux sceptiques et aux partisans de la liberté de choix de parvenir à un accord est loin d’être clair. Les parties opposées ne peuvent même pas s’entendre sur ce qu’il faudrait pour fournir des preuves décisives dans un sens ou dans l’autre. Sapolsky ne croira en la liberté de choix que si certains aspects du comportement humain peuvent être montrés comme étant complètement dépourvus d’influences antérieures. “Voici les neurones qui ont provoqué cela – montrez-moi qu’ils auraient fait exactement la même chose si tous les neurones environnants sculptés par l’histoire précédente de votre vie avaient été différents”, dit-il.

Mitchell estime que cela fixe la barre de manière irréaliste haute. “Quel genre d’être se comporterait sans aucune cause antérieure ? Ils n’auraient aucune raison de faire quoi que ce soit, car les raisons sont des causes passées – ce serait simplement un générateur de comportement aléatoire.” Mais il ajoute qu’il est difficile de concevoir quelque chose qui le convaincrait que son argument est erroné, car il ne s’agit pas d’une hypothèse simple et testable. “Il est difficile de dire qu’il y a une expérience particulière qui pourrait montrer que nous avons ou n’avons pas la liberté de choix”, dit-il.

Roskies, pour sa part, n’attend pas cela avec impatience. “Il y a eu des milliers d’années de discussion sur cette question”, dit-elle. “S’il y avait une réponse simple, nous l’aurions trouvée d’ici maintenant.”