David Eagleman
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Nous sommes composés de toutes petites choses, et nous sommes intégrés dans un très grand cosmos, et le fait est que nous ne comprenons pas très bien la réalité à aucune de ces échelles et c'est parce que nos cerveaux n'ont pas évolué pour comprendre le monde à cette échelle.

Au lieu de cela, nous sommes réduits à une fente très fine de perception en plein milieu. Ce qui est bizarre est que même dans cette tranche de réalité, nous ne voyons pas la majorité de ce qu'il se passe. Considérez les couleurs de notre monde. Ce sont des vagues de lumières, des radiations électromagnétiques qui rebondissent sur les objets et frappent des récepteurs spécialisés à l'arrière de nos yeux. Mais nous ne voyons pas les vagues. En fait, ce que nous voyons représente moins d'un billionième de ce qu'il y a. Il y a des ondes radio et des micro-ondes et des rayons X et gamma qui traversent actuellement notre corps et vous l'ignorez totalement, car vous n'avez pas les récepteurs biologiques adéquats pour les percevoir. Il y a des milliers de conversations téléphoniques qui vous traversent en ce moment, et vous y êtes complètement aveugle.

Ce n'est pas que les choses sont intrinsèquement invisibles. Les serpents incluent des infra-rouges dans leur réalité, et les abeilles incluent des ultraviolets dans leur vision du monde, et nous construisons des machines dans nos tableaux de bord de voiture qui captent des signaux de la gamme des ondes radio, et il y a dans les hôpitaux, des machines qui captent les rayons X. Mais vous ne pouvez pas les percevoir vous-mêmes, en tout cas pas encore, parce que vous n'êtes pas équipés des capteurs adéquats.

Cela signifie que notre expérience de la réalité est limitée par notre biologie, et cela va contre l'idée reçue que nos yeux, nos oreilles, nos doigts perçoivent l'entière réalité objective qui nous entoure. Nos cerveaux font plutôt un échantillon d'un petit peu du monde.

Parmi le royaume animal, différents animaux perçoivent différents morceaux de la réalité. Dans le monde sourd et aveugle de la tique, les signaux importants sont la température et l'acide butyrique. Dans le monde des fantômes noires que sont les knifefish, le sens du monde est généreusement coloré par les champs électriques. Et pour les chauves-souris et l'écholocation, la réalité est construites par des vagues de compression de l'air. C'est la tranche d'écosystème qu'ils perçoivent, et, en science, nous avons un mot pour cela. C'est appelé « Umwelt », c'est le mot allemand pour « environnement ». Chaque animal suppose vraisemblablement que son Umwelt est l'entière réalité objective, car pourquoi vous arrêteriez-vous pour réfléchir à l'existence d'une chose au-delà de votre perception. Au lieu de celà, nous acceptons tous la réalité comme elle nous est présentée.

Prenons conscience de cela. Imaginez que vous êtes un chien de Saint-Hubert. Votre monde est l'odorat. Vous avez un long museau qui possède 200 millions de récepteurs olfactifs, et vous avez des narines humides qui attirent, piègent les molécules olfactives et vos narines ont même des fentes pour pouvoir respirer profondément. Pour vous, tout dépend de l'odorat. Un jour, vous vous arrêtez en route avec une révélation. Vous regardez votre maître humain et vous pensez : « Quel sentiment cela fait-il d'avoir le pitoyable nez humain ? (Rires) Et de respirer par petites inspirations ? Comment peut-on ne pas savoir qu'il y a un chat à 100 mètres, ou que votre voisin était à cet endroit précis il y a six heures ? » (Rires)

Parce que nous sommes humains, nous ne faisons jamais l'expérience de ce monde d'odeurs, donc il ne nous manque pas, parce que nous sommes fermement ancrés dans notre Umwelt. Mais la question est : sommes-nous coincés là ? En tant que neuro-scientifique, je suis intéressé par la façon dont la technologie pourrait étendre notre Umwelt, et comment cela va changer l'expérience de l''être humain.

Nous savons déjà que nous pouvons lier notre technologie et notre biologie, parce qu'il y a des centaines de milliers de personnes autour de nous qui ont une audition ou une vision artificielle. Cela fonctionne ainsi : vous prenez un microphone et vous digitalisez le signal, et mettez une bande à électrodes directement dans l'oreille interne. Ou, avec l'implant rétinien, vous prenez une caméra et vous digitalisez le signal, et vous branchez une grille d'électrodes directement au nerf optique. Et il y a seulement quinze ans, beaucoup de scientifiques pensaient que ces technologies ne fonctionneraient pas. Pourquoi ? Parce que ces technologies parlent la langue de la Silicon Valley, qui n'est pas le même dialecte que celui des organes de nos sens biologiques. Mais le fait est que cela fonctionne. Le cerveau comprend parfaitement comment utiliser les signaux.

Comment comprendre cela ? Voici le secret : votre cerveau n'entend et ne voit rien. Votre cerveau est enfermé dans le silence et l'obscurité de votre crâne. Tout ce qu'il voit sont des signaux électrochimiques provenant de différents câbles de données, et il ne travaille qu'avec cela et rien de plus. De façon extraordinaire, le cerveau est très bon pour recueillir ces signaux, extraire les schémas et y donner un sens, ainsi il prend le cosmos interne et concocte une histoire : votre monde subjectif.

Voici le point clé : votre cerveau ne sait pas, d'où viennent les données et cela ne lui importe pas. Quelle que soit l'information reçue, il comprend ce qu'il faut en faire. Et c'est un type de machine très efficace. C'est essentiellement un dispositif informatique généraliste, qui recueille toutes les informations et comprend ce qu'il doit en faire, et cela, je pense, libère Mère Nature de trafiquer avec différentes sortes de canaux d'entrée.

J'appelle cela le modèle d'évolution TPT, je ne veux pas être trop technique mais TPT signifie Tête de Pomme de Terre, et j'utilise ce nom pour souligner tous les capteurs que nous connaissons et aimons, comme nos yeux, nos oreilles et nos doigts, qui sont principalement des dispositifs périphériques qu'il suffit de brancher : vous les branchez et vous êtes paré. Le cerveau comprend ce qu'il faut faire avec les données qu'il reçoit. Et quand vous observez le règne animal, vous trouvez beaucoup de dispositifs périphériques. Les serpents ont des fossettes sensibles à la chaleur pour détecter les infrarouges et le knifefish fantôme a des électro-récepteurs et la musaraigne-souris fine a cet appendice avec 22 doigts lui permettant de sentir l'environnement et construire un modèle 3D du monde, de nombreux oiseaux ont de la magnétite afin de s'orienter par rapport au champ magnétique de la planète. Cela signifie que la nature ne doit pas continuellement reconcevoir le cerveau. Au lieu de cela, les principes d'opération du cerveau établis, la nature ne se soucie que de la conception de nouveaux périphériques.

Cela signifie que la leçon a en tirer est qu'il n'y a rien de vraiment spécial ou fondamental concernant notre biologie à la naissance. C'est simplement que nous avons hérité d'une route complexe d'évolution. Mais nous ne devons pas nous en contenter, et notre meilleure preuve de principe vient ce qui s'appelle la substitution des sens. Cela correspond à nourrir le cerveau d'informations via des canaux sensoriels inhabituels, et le cerveau détermine ce qu'il doit en faire.

Cela peut sembler spéculatif, mais le premier article démontrant cela a été publié en 1969 dans le journal Nature. Un scientifique du nom de Paul Bach-y-Rita a mis des gens aveugles sur une chaise de dentiste modifiée, il a mis en place un flux vidéo, il a mis quelque chose en face de la caméra, et vous le sentiriez donner des petits coups dans votre dos avec une grille de solénoïde. Si vous remuez une tasse de café devant la caméra, vous le sentez dans votre dos, et, de façon extraordinaire, les gens aveugles étaient plutôt bons pour déterminer ce qu'il y avait devant la caméra juste en le sentant dans leur dos. Il y a eu beaucoup d'incarnations modernes de cela. Les lunettes soniques capturent un flux vidéo devant vous et le transforme en paysage acoustique, afin que lorsque les choses autour se rapprochent et s'éloignent cela fait un « Bzz, bzz, bzz ». Cela ressemble à une cacophonie mais après quelques semaines, les personnes aveugles commencent à bien comprendre ce qui est face à eux en se basant uniquement sur ce qu'ils entendent. Cela n'a pas à être via les oreilles : ce système utilise une grille électro-tactile placée sur le front afin que vous ressentiez sur votre front tout ce qu'il se passe face à vous. Pourquoi le front ? Parce que vous ne l'utilisez pas.

L'incarnation la plus moderne est la Brainport, c'est une petite grille d'électrodes placée sur votre langue et elle transforme le flux vidéo en petits signaux électro-tactiles. Les personnes aveugles l'utilisent si bien qu'ils peuvent marquer des paniers ou se diriger dans de complexes courses d'obstacles. Ils peuvent parvenir à voir avec leur langue. Cela semble totalement fou, n'est-ce pas ? Mais souvenez-vous que la vision n'est que des signaux électrochimiques se déplaçant dans votre cerveau. Votre cerveau ne sait pas d'où viennent les signaux, il détermine simplement ce qu'il doit en faire.

Dans mon laboratoire c'est la substitution sensorielle pour les sourds qui m'intéresse et c'est un projet que j'ai entrepris avec un doctorant de mon laboratoire, Scott Novich, travaillant sur le sujet dans le cadre de sa thèse. Et voici ce que nous voulions faire : nous voulions que le bruit du monde soit converti, d'une façon ou d'une autre, afin qu'un sourd puisse comprendre ce qui est dit. Etant donnés le pouvoir et l'ubiquité des systèmes portables, nous voulions nous assurer que cela fonctionne sur les portables et tablettes, et aussi faire une technologie portable, quelque chose que vous pourriez porter sous vos vêtements. Voici le concept. Pendant que je parle, mon son est capturé par la tablette, il est modélisé sur un gilet couverte de moteurs vibrants, comme les moteurs dans vos portables. Pendant je parle, le son est traduit en un schéma de vibration sur le gilet. Ce n'est pas juste conceptuel : la tablette transmet en Bluetooth, et je porte actuellement la veste. Donc, pendant que je parle — (Applaudissements) — le son est traduit en schémas dynamiques de vibration. Je sens l'acoustique qui m'entoure.

Nous l'avons testé avec des personnes sourdes et il s'avère qu'après un petit moment, les gens commencent à sentir, ils commencent à comprendre le langage du gilet.

Voici Jonathan. Il a 37 ans. Il a un master. Il est né sourd, ce qui signifie qu'une partie de son Umwelt lui est inaccessible. Jonathan s'est entrainé avec le gilet pendant 4 jours, 2 heures pas jour, et le voici le 5ème jour.

Scott Novich : Toi.

David Eagleman : Scott dit un mot, Jonathan le sent sur la veste, et l'écrit sur le tableau.

SN : Où. Où.

DE : Jonathan est capable de traduire ce schéma de vibrations compliqué en une compréhension de ce qui est dit.

SN : Touche. Touche.

DE : Il ne fait pas cela — (Applaudissements) — Jonathan ne le fait pas consciemment, parce que les schémas sont trop complexes, mais son cerveau commence à développer le modèle qui lui permet de comprendre ce que signifient les données. Nous espérons qu'après avoir porté cela pendant trois mois, il expérimentera une perception directe de l'audition de la même façon que lorsqu'un aveugle passe son doigt sur du braille, il en perçoit le sens immédiatement, sans aucune intervention consciente. Cette technologie a le potentiel de changer les règles du jeu, parce que la seule autre solution à la surdité est un implant cochléaire, et cela nécessite une chirurgie invasive. Et cela peut être fabriqué pour 40 fois moins cher qu'un implant cochléaire, rendant cette technologies accessible même aux pays les plus pauvres.

Nous sommes encouragés par nos résultats de la substitution sensorielle, mais nous avons beaucoup pensé à l'addition sensorielle. Comment pourrions-nous utiliser une telle technologie pour ajouter un sens complètement nouveau, pour étendre l'Umwelt humain ? Par exemple, pourrions-nous envoyer en temps réel des données d'internet directement dans le cerveau de quelqu'un, et peut-il développer une expérience perceptive directe ?

Voici une expérience que nous faisons au laboratoire. Un sujet ressent un flux en temps réel de données d'internet durant 5 secondes. Puis, deux boutons apparaissent et il doit faire un choix. Il ne sait pas ce qu'il se passe. Il fait un choix et reçoit un retour une seconde après. Seulement voilà : le sujet ne connait pas la significations des motifs, mais nous observons s'il comprend mieux sur quel bouton appuyer. Il ne sait pas que nous envoyons des données en temps réel de la bourse, et il décide d'acheter et de vendre. (Rires) Et le retour lui dit si oui ou non il a fait le bon choix. Ce que nous observons si nous pouvons étendre l'Umwelt humain afin que, après plusieurs semaines, il parvienne à avoir une expérience perceptive directe des mouvements économiques de la planète. Nous vous dirons comment il s'en sort. (Rires)

Une autre chose que nous faisons : durant les conférences de ce matin, nous avons surveillé Twitter et la hashtag TED2015, nous avons procédé à une analyse automatique de sentiment : est-ce que les gens utilisent des mots positifs, négatifs ou neutres ? Et pendant ce temps, je l'ai ressenti, donc je suis branché à un agrégat d'émotions de milliers de personne et ce en temps réel, et c'est un nouveau type d'expérience humaine, parce que je peux savoir comment vous allez et si vous appréciez ce que je dis. (Rires) (Applaudissements) C'est une expérience plus importante que celle vécue d'habitude par un humain.

Nous étendons aussi l'Umwelt des pilotes. Dans ce cas, la veste envoie neuf mesures différentes de ce quadrirotor, la hauteur et l'angle et l'orientation et la direction, et cela améliore la capacité du pilote à voler. C'est comme s'il étendait sa peau.

Et ce n'est que le début. Nous prévoyons de prendre un cockpit moderne plein d'indicateurs et au lieu d'essayer de tout lire, vous le sentez. Nous vivons dans un monde d'informations, et il y a une différence entre accéder à de nombreuses données et les expérimenter.

Je pense qu'il n'y a pas de limite aux possibilités à l'horizon concernant l'expansion humaine. Imaginez un astronaute capable de ressentir la santé générale de la Station Spatiale Internationale, ou que vous ressentiez les éléments invisibles de votre propre santé, comme le taux de sucre dans le sang et l'état de votre microbiome, ou avoir une vision à 360° ou voir les infrarouges ou les ultraviolets.

La clé est : alors que nous allons vers le futur, nous allons augmenter notre capacité à choisir nos systèmes périphériques. Nous n'avons plus à entendre que Mère Nature nous offre des sens en temps venu, au lieu de cela, comme tout bon parent, elle nous a donné les outils nécessaires pour définir notre propre trajectoire. La question est : voulez-vous sortir et expérimenter votre univers ?

Merci.

(Applaudissements)

Chris Anderson : Vous le sentez ? DE : Ouais.

En fait, c'était la première fois que je sentais des applaudissements C'est sympa, comme un massage. (Rires)

CA : Twitter devient fou. Twitter devient fou. Donc, cette expérience de la bourse. Cela pourrait être la première expérience sécurisant plus son financement si ça fonctionne, n'est-ce pas ?

DE : C'est vrai, je n'aurais plus à écrire au NIH.

CA : Juste pour être sceptique un instant, je veux dire, c'est génial mais la majorité des éléments jusqu'ici n'indique-t-elle pas que la substitution sensorielle fonctionne mais pas forcément l'addition ? N'est-il pas possible qu'un aveugle puisse voir par sa langue parce que le cortex visuel est toujours là prêt à travailler, et que c'est de cela dont nous avons besoin ?

DE : C'est une excellente question. Nous ne savons pas quelles sont les limites théoriques sur les données que le cerveau peut utiliser. L'information générale est qu'il est extraordinairement flexible. Donc quand quelqu'un devient aveugle, ce que nous appelions leur cortex visuel est repris par d'autres choses : le toucher, l'audition, le vocabulaire. Cela nous dit que le cortex a plus d'un tour dans son sac. Il lance simplement des calculs sur les choses. Et quand nous regardons autour de nous, par exemple le braille, les gens obtiennent des informations par leurs doigts sur des bosses. Je ne pense pas que nous ayons une raison de penser qu'il y a une limite théorique.

CA : Si cela s'avère vrai, vous allez être submergé. Il y a tellement d'applications possibles pour cela. Êtes-vous prêt ? Qu'es-ce qui vous excite le plus, dans quelle direction cela ira ? DE : Je pense qu'il y a beaucoup d'applications. Pour aller au-delà de la substitution sensorielle, j'ai évoqué les astronautes et la station spatiale, ils passent beaucoup de temps à faire des contrôles, ils pourraient sentir ce qu'il se passe, parce que cela fonctionne très bien pour les données multidimensionnelles. La clé est : nos systèmes visuels sont bons pour détecter les bosses et bords, mais sont très mauvais concernant notre monde actuel, qui est fait d'écrans et de beaucoup de données. Nous devons compenser cela avec notre vigilance. C'est un moyen de ressentir l'état de quelque chose, tout comme vous connaissez l'état de votre corps quand vous êtes debout. Je pense que la machinerie lourde, la sécurité, sentir l'état d'une usine, de votre équipement, on se dirige vers cela.

CA : David Eagleman, c'était une conférence incroyable. Merci beaucoup.

DE : Merci Chris. (Applaudissements)