Un nouveau cadre théorique suggère que les poussées de chaos neuronal pourraient être les empreintes d’un esprit conscient à l’œuvre.
D’un point de vue scientifique, étudier la conscience revient un peu à essayer de décrire la singularité à l’intérieur d’un trou noir depuis la fenêtre d’un vaisseau spatial en orbite gravitationnelle autour de celui-ci. Nous pouvons voir comment le trou noir déforme et contorsionne l’espace qui l’entoure : de la poussière et du gaz surchauffés tourbillonnent vers l’intérieur ; des radiations et d’étranges ondes gravitationnelles s’échappent vers l’extérieur.
Mais depuis ce point de vue extérieur, il est impossible d’observer la singularité à l’intérieur du trou noir. L’horizon des événements bloque toute tentative. De manière similaire, en tant qu’observateurs extérieurs, nous ne pouvons pas accéder directement aux expériences conscientes d’autres êtres. Lorsque nous concentrons nos outils scientifiques à la troisième personne sur les endroits où nous soupçonnons que réside notre vie mentale — à savoir notre cerveau (et notre corps, plus généralement) —, tout ce que nous voyons, ce sont les éléments de la réalité physique : activité électrique, substances neurochimiques et tissus corporels. Pas de sentiments, pas d’émotions, pas d’amour. Notre propre cosmos intérieur d’intentions, de croyances et de rêves n’est connu que de nous-mêmes.
La science moderne a tendance à considérer la conscience comme émergeant de l’activité neuronale, à l’instar d’un logiciel fantomatique engendré par le matériel physique du cerveau. Une théorie radicalement nouvelle suggère autre chose : le cerveau ne se contente pas de générer la conscience ; au contraire, la conscience elle-même peut influencer la dynamique physique du cerveau — et elle y laisse des traces physiques lorsqu’elle le fait.
Le problème le plus difficile de la science
Le contenu de notre vie mentale et la trame physique de la réalité dans laquelle nous sommes plongés semblent appartenir à deux domaines distincts. Depuis que René Descartes a formulé pour la première fois le problème corps-esprit au XVIIe siècle, la pensée occidentale est hantée par la question de savoir comment ces deux aspects apparemment incompatibles de la réalité interagissent. Cette incongruité a conduit philosophes et scientifiques à réduire l’un de ces mondes à l’autre, en affirmant que soit « l’esprit », soit « la matière » est plus fondamental.
Plus récemment, des philosophes comme Joseph Levine et David Chalmers ont reformulé ce fossé entre la physique et les sensations en termes de « fossé explicatif » ou de « problème difficile ». À première vue du moins, il semble y avoir une différence catégorique entre les descriptions du matériel et celles de l’esprit.
Malgré ce fossé, les neurosciences modernes ont réalisé des progrès significatifs dans la cartographie des corrélats neuronaux de la conscience (CNC) — en identifiant des schémas et des régions cérébrales qui correspondent de manière fiable à des états conscients spécifiques. Mais la corrélation, comme nous le savons, n’est pas une explication. Cartographier l’activité cérébrale associée à l’expérience consciente ne nous dit ni pourquoi l’expérience existe en premier lieu, ni si elle joue un rôle causal dans le monde physique.
Les théories contemporaines de la conscience tentent généralement de combler ce fossé en assimilant la conscience à une propriété physique mesurable du cerveau. Mais cette démarche a un coût conceptuel. Elle remplace subtilement la subjectivité par une mesure quantitative de l’activité neuronale. La conscience devient analogue à un nombre, une structure ou un schéma — un nom abstrait — et sa caractéristique déterminante, le sentiment à la première personne, passe à travers les mailles de notre explication.
Si nous prenons au sérieux les indices que la nature nous a laissés, comme l’ont évoqué Descartes et d’autres, et si nous prenons au sérieux l’irréductibilité physique de la conscience, sans la rejeter comme une sorte d’illusion, d’épiphénomène ou de projection, où cela nous mène-t-il si nous voulons donner une explication scientifique de la conscience ?
Entropie informationnelle
Une piste prometteuse consiste à examiner l’entropie informationnelle dans le cerveau. Définie pour la première fois par Claude Shannon en 1948, l’entropie informationnelle fournit un moyen mathématique de mesurer l’incertitude ou l’imprévisibilité de l’information. Développée à l’origine pour améliorer les télécommunications, l’entropie de Shannon a depuis été appliquée aux signaux neuronaux, où elle fournit une mesure de la variabilité de l’activité neuronale à différentes échelles, du neurone individuel jusqu’aux réseaux cérébraux.
Des niveaux élevés d’entropie neuronale — à l’échelle de l’ensemble du cerveau — pourraient être comparés à un orage tropical imprévu balayant le cerveau, indiquant un état d’activité neuronale plus riche, plus chaotique et imprévisible. À l’inverse, le cerveau présente une entropie plus faible lorsque les « prévisions » sont plus stables et prévisibles. L’entropie de Shannon offre aux neuroscientifiques un moyen de mesurer la turbulence informationnelle du cerveau au fil du temps.
L’application de mesures issues de la théorie de l’information, comme l’entropie, à l’étude de la conscience n’est pas nouvelle. Dans les années 1990, les neuroscientifiques Giulio Tononi et Gerald Edelman ont utilisé l’entropie de Shannon comme l’un des fondements de leur théorie de l’information intégrée (IIT) de la conscience, qui soutient que la conscience est analogue à l’intégration et à la complexité des signaux neuronaux.
Plus récemment, Robin Carhart-Harris, neuroscientifique à l’Imperial College de Londres, a proposé l’hypothèse du cerveau entropique (Entropic Brain Hypothesis, EBH), montrant que les états modifiés de conscience — de l’anesthésie profonde au rêve en passant par les expériences psychédéliques — peuvent être mis en correspondance avec différents niveaux d’entropie neuronale. Les états psychédéliques, par exemple, sont associés à une entropie élevée, tandis que l’anesthésie profonde se caractérise par une entropie inhabituellement faible.
Un nouveau cadre théorique adopte toutefois une perspective différente : les pics ponctuels d’entropie neuronale pourraient ne pas se contenter de refléter des niveaux de conscience, mais être en réalité des signes indiquant que la conscience exerce une influence causale sur le cerveau.
Cette idée, connue sous le nom de « théorie de l’irruption », a été développée par Tom Froese, chercheur en sciences cognitives à l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa. S’appuyant sur plusieurs études neuroscientifiques contemporaines, Froese souligne que lorsque nous déployons un effort conscient — par exemple, lorsque nous essayons de discerner une caractéristique de notre environnement, de résoudre un problème urgent ou de faire appel à notre créativité —, le cerveau présente des pics mesurables d’entropie qui ne peuvent être entièrement expliqués par les seuls mécanismes neuronaux physiques et déterministes.
« L’effort cognitif, l’effort moteur, les efforts de toutes sortes sont associés à une production accrue d’entropie dans le cerveau », explique Froese. « C’est donc déjà une pratique courante, d’une certaine manière, d’utiliser à la fois des mesures thermodynamiques et des mesures d’entropie issues de la théorie de l’information comme signatures du travail mental ».
Au lieu de considérer cette augmentation de l’entropie neuronale comme le simple résultat d’une hausse de chaleur due au métabolisme cérébral, ou comme le résultat d’une incapacité à saisir toutes les variables physiques en jeu dans le cerveau, la théorie de l’irruption interprète ces pics d’entropie comme les « empreintes » de l’esprit conscient agissant sur le corps physique. Nous ne sommes peut-être pas en mesure de voir directement l’esprit conscient toucher le cerveau physique avec nos outils scientifiques, mais nous pouvons observer les ondulations informationnelles de son influence, à l’instar des ondes gravitationnelles émanant d’un trou noir.
« La théorie de l’irruption de Froese est une théorie de la conscience novatrice et originale qui prend la phénoménologie au sérieux dans le cadre d’un “naturalisme scientifiquement solide” », déclare Robert Lawrence Kuhn, créateur et animateur de l’émission Closer To Truth, ainsi que créateur et programmateur du site web Landscape of Consciousness, qui répertorie et classe les théories de la conscience.
« La théorie de l’irruption intègre les dernières théories sur l’entropie cérébrale, les résonances et les fluctuations stochastiques au sein d’une vision du monde largement énactive de l’esprit incarné et des interconnexions entre le cerveau, le corps et le monde. »
Contrairement à l’IIT de Tononi, qui assimile la conscience à l’intégration et à la complexité d’un système, ou à l’EBH de Carhart-Harris, qui met en corrélation la conscience avec différents niveaux d’entropie, la théorie de l’irruption suggère que la conscience elle-même introduit de la variabilité dans les systèmes cognitifs, poussant le cerveau vers de nouveaux états qui n’auraient pas été atteints autrement. Dans ce cadre, l’entropie neuronale n’est pas une mesure directe de la conscience elle-même, mais un indicateur mesurable de son influence causale.
« Elles [les mesures accrues d’entropie neuronale] n’apparaissent ainsi que parce que nous ne pouvons pas observer, à travers le support matériel, les valeurs qui sont en jeu », ajoute Froese. « Une autre façon de voir les choses est qu’il existe un aspect caché, quelque chose qui n’est pas accessible dans les limites de ce que nous pouvons mesurer ».
Comme nous ne pouvons pas accéder à la conscience ni la mesurer de la même manière que nous le faisons avec d’autres variables physiques, son influence causale sur les substrats physiques de notre corps apparaît sous forme de sursauts d’imprévisibilité (d’un point de vue purement objectif). Et comme cette spontanéité coïncide avec les moments où nous engageons notre esprit pour agir sur le monde, elle offre une piste pour comprendre pourquoi nous avons évolué pour devenir conscients en premier lieu.
L’idée que la conscience exerce une influence causale sur notre corps remet en cause la vision — dominante depuis « l’hypothèse stupéfiante » de Francis Crick — selon laquelle l’expérience consciente n’est qu’une projection du bourdonnement bruyant de l’activité cérébrale.
Au contraire, la théorie de l’irruption positionne la conscience comme un moteur actif du comportement, doté d’éventuels avantages évolutifs. La conscience pourrait avoir évolué non seulement comme un sous-produit passif des états cognitifs, mais aussi comme un mécanisme crucial pour insuffler flexibilité, nouveauté et adaptabilité dans les systèmes biologiques en situation d’incertitude.
Selon la théorie de l’irruption, le rôle adaptatif possible de l’esprit consiste à introduire de la variabilité et de la nouveauté dans le système à des moments critiques. Lorsque nous exerçons un travail mental, un effort conscient ou une volonté, nous observons un véritable « brainstorming ». Le cerveau dans son ensemble devient plus chaotique, reflétant l’injection de variance exploratoire et de voies de solution potentielles dans son comportement.
La physicienne Sara Imari Walker avance un argument similaire dans son livre Life as No One Knows It : plus un esprit peut imaginer de futurs possibles, mieux il est équipé pour naviguer dans un monde incertain. Les pics d’entropie lors de la volonté consciente pourraient marquer ce dénouement même des possibilités dans le cerveau.
Au-delà de la biologie
Si la conscience laisse une empreinte physique dans les cerveaux biologiques, pourrions-nous trouver des traces similaires dans d’autres systèmes intelligents ? À mesure que l’IA et d’autres systèmes à base de silicium deviennent plus sophistiqués, cette question pourrait devenir non seulement philosophique, mais aussi mesurable.
Les grands modèles de langage ou d’autres architectures d’IA présentent-ils des pics d’entropie qui correspondent à des résultats orientés vers un but dans des contextes inédits ? S’agirait-il là des premiers indices mesurables de l’existence d’esprits artificiels ? La théorie de l’irruption, du moins en principe, offre un moyen de répondre à la question de la vie mentale intérieure depuis l’extérieur.
Au-delà de la capacité à détecter la présence de l’esprit dans des systèmes étrangers, l’hypothèse selon laquelle l’effort conscient serait à l’origine de pics d’imprévisibilité au niveau neurobiologique ouvre également une voie scientifique pour comprendre comment nos expériences et nos corps physiques sont liés de manière causale. Elle avance une affirmation vérifiable : les périodes d’effort mental accru coïncideraient avec une augmentation des mesures d’entropie neuronale.
Si la volonté consciente a réellement un impact sur le cerveau en y introduisant de la variabilité, nous pourrions alors nous demander comment différentes qualités d’expérience donnent lieu à différentes « saveurs » d’irruption. Se trouver dans un état de stress, par exemple, peut façonner la structure de la variance neuronale — en influençant l’amplitude ou les degrés de liberté. Les qualités conscientes, telles que notre tonalité émotionnelle, la complexité de la pensée ou la focalisation de l’attention, pourraient chacune contraindre de manière significative la façon dont l’esprit marque sa présence sur le paysage dynamique du cerveau.
Certains pourraient considérer que le fait de situer un esprit caché à l’observation comme ayant un effet causal sur les aspects physiques de notre être constitue un retour en arrière vers un territoire dualiste que les sciences cognitives ont dépassé. Cependant, plutôt que d’affirmer que l’esprit ou la matière est plus fondamental que l’autre, la théorie de l’irruption procède en décrivant leur relation causale, ce qui implique que les aspects mentaux et physiques de notre être appartiennent à la même réalité fondamentale.
Les caractéristiques mentales et physiques du monde apparaissent distinctes en raison de notre perspective par rapport à elles. Pour la théorie de l’irruption, la distinction entre l’esprit et la matière est épistémologique — la manière dont nous nous rapportons à eux — plutôt qu’ontologique — quelle est leur nature sous-jacente. Ce n’est pas parce que nous ne pouvons pas observer la singularité au centre du trou noir depuis l’extérieur qu’elle appartient à une partie fondamentale différente de la réalité.
« Je pense sincèrement que l’on pourrait faire beaucoup de progrès en neurosciences cognitives, et peut-être en biologie en général, si l’on acceptait qu’il existe des éléments qui font la différence, mais qui ne sont pas directement mesurables », déclare Froese. « Il semble que ce soit de toute façon une pratique courante en science ; il existe de nombreux cas en physique où nous disposons de preuves très indirectes de l’existence de choses qui font une différence, comme la matière noire… très bien, et il en va de même pour la conscience : nous ne pouvons pas la mesurer directement, mais tout notre monde vécu repose sur l’hypothèse qu’elle fait effectivement une différence ».
Comme le mentionne Froese, on pourrait en dire autant de la matière noire ou de l’énergie noire. Nous n’avons pas encore réussi — et n’y parviendrons peut-être jamais — à saisir directement ces caractéristiques de l’Univers, comme nous le faisons avec la matière ordinaire. Mais cela ne signifie pas qu’elles ne jouent pas un rôle dans l’Univers ni qu’elles appartiennent à une catégorie particulière d’existence. Elles font partie de la nature, tout comme la conscience.
Conor Feehly est un rédacteur scientifique originaire de Nouvelle-Zélande dont les travaux explorent l’intersection entre la physique, la biologie et la philosophie de l’esprit.
Texte original publié le 13 mars 2026 : https://bigthinkmedia.substack.com/p/consciousness-may-be-more-than-the