Africa-Press – Guinée. Combien de fois, lors d’une discussion entre deux personnes, l’une termine la phrase de l’autre ? Plus encore qu’une complicité, c’est une véritable connexion qui se produit alors. Et celle-ci se voit jusque dans le cerveau. Une nouvelle preuve en a été apportée en août dernier dans la revue Neuron. Une équipe israélo-américaine a montré chez deux personnes en conversation qu’elles réagissaient aux mêmes mots dans les mêmes zones de leur cerveau.
Ce phénomène ne se produit pas seulement quand nous échangeons. Dans toutes les actions du quotidien, nous nous connectons avec les personnes qui nous entourent. En tout premier, nous reproduisons les gestes ou le rythme de marche pris par des amis ou par des inconnus. Le phénomène, nommé “effet caméléon” par les chercheurs en psychologie dès 1999, consiste à mimer les autres sans vraiment le vouloir. En 2002, un résultat inattendu fit sensation: aux États-Unis, des scientifiques de Houston ont vu pour la première fois deux cerveaux s’activer simultanément au cours d’une expérience où l’activité cérébrale était observée par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).
Depuis, les études s’enchaînent. En 2010, des neuroscientifiques français ont montré que quand des personnes imitent les mouvements d’un autre individu, leurs activités cérébrales se synchronisent. “Nos interactions sociales font émerger des synchronisations intercérébrales “, traduit l’un des auteurs, Guillaume Dumas, professeur agrégé de psychiatrie computationnelle à la faculté de médecine de l’Université de Montréal (Canada).
Cette synchronisation des cerveaux rappelle un phénomène physique universel découvert au 17e siècle par le savant néerlandais Christiaan Huygens: deux pendules suspendus sur un même mur finissent par synchroniser leur balancier après un certain temps. Est-ce que l’humain fonctionnerait de la même façon ? Pas tout à fait, car la synchronisation ne survient qu’entre personnes physiquement présentes dans un même environnement et elle se fait de manière différente selon les personnes.
Comprendre le rôle des émotions
Ainsi, deux amoureux coordonnent leurs gestes plus rapidement que deux inconnus. Et cette synchronisation leur confère un étonnant bénéfice: l’un supporte mieux la douleur d’une légère brûlure sur le bras s’il tient la main de l’autre. En effet, l’empathie ressentie par l’autre provoque la mise en phase des ondes cérébrales du couple et lutte contre la douleur. Cet alignement cérébral permet aussi d’anticiper, de faire confiance, de prendre des décisions mutuelles plus rapidement. Surtout, elle renforce nos relations.
Nos cerveaux se synchronisent au maximum lorsqu’on tient la main de quelqu’un qui souffre (22 liens établis par l’EEG, en orange). Crédit: P. GOLDSTEIN ET AL.
Mais elle a aussi ses limites ! “Si nous entrons en conflit avec quelqu’un et que nous commençons à coordonner nos gestes et nos rythmes physiologiques avec cette personne, nous allons partager le même état affectif, de colère par exemple, et il y a un risque d’escalade “, appuie Julia Ayache, postdoctorante à l’Université de Montpellier. En 2019, une expérience menée par des neuroscientifiques avait montré que la synchronisation chez des couples en thérapie augmentait au cours d’échanges négatifs. Pire, “trop se synchroniser peut devenir pathologique “, affirme Julia Ayache.
Les professions fondées sur l’écoute demandent une grande empathie et donc un surplus de connexion entre un praticien et son patient. “Se désynchroniser est aussi important que se synchroniser “, prévient la chercheuse. Il est dès lors essentiel de trouver un équilibre entre ces deux états pour préserver le bien-être émotionnel et psychologique. “Rompre et réparer la synchronisation est primordial “, insiste la scientifique.
Ces découvertes sur les synchronisations entre deux personnes peuvent-elles être étendues à un plus grand nombre d’individus ? Rares sont encore les recherches sur la question. Quelques études montrent cependant que collaborer en équipe permet de résoudre des problèmes ou de gagner des jeux plus rapidement. D’après les premiers résultats, la synchronisation semble très bénéfique: meilleure communication, développement de la cohésion sociale ou encore esprit d’équipe. “Dans nos expériences, on demande aux participants de synchroniser leurs gestes ou leur posture volontairement, et on regarde le temps qu’ils mettent pour y parvenir, ou combien de temps ils peuvent maintenir cet état de synchronisation “, explique Benoît Bardy, professeur en neurosciences à l’université de Montpellier, qui étudie la synchronisation de groupe.
Ce qui permet aussi de comprendre pourquoi, à certains moments, la synchronisation est rompue. “On peut estimer comment ces connexions changent avec les ruptures de regard, lorsque l’on ferme les yeux par exemple “, poursuit le chercheur. Mais le regard n’est pas le seul facteur, il y a aussi les émotions. Au cours de cette année, Benoît Bardy a testé l’influence des émotions sur la synchronisation d’un groupe dont chaque membre devait bouger le doigt de haut en bas sur un rythme commun.
Résultat: ceux qui recevaient un compliment sur leurs performances ressentaient des émotions positives, tandis que ceux qui étaient critiqués ressentaient des émotions négatives qui leur faisaient perdre la cadence collective. “Le lien entre la synchronisation et les émotions est étudié depuis quelques années, mais il n’est pas encore clairement établi, car chaque culture à travers le monde exprime différemment les émotions “, modère le scientifique. La rupture de synchronisation, bien que naturelle, est ainsi parfois source de conflits et réduit nos performances collaboratives, mais cela reste temporaire.
Une nouvelle perception des troubles mentaux
Bien plus problématique est sa disparition définitive qui, elle, induit des troubles mentaux. La schizophrénie, la dépression ou encore l’autisme sont en effet des exemples de dysfonctionnement de synchronisation. “Il y a une sorte de récompense sociale à être synchronisé avec les autres, précise Guillaume Dumas. Or, il y a des différences de synchronisation entre les personnes sans trouble mental et celles diagnostiquées avec un trouble du spectre autistique. ”
Le discours habituel met souvent l’accent sur le fait que les patients autistes rencontrent des difficultés à communiquer. Pourtant, le chercheur et son équipe ont dernièrement montré que les personnes autistes n’ont pas plus de mal à se synchroniser avec les personnes neurotypiques que celles-ci en ont à le faire avec elles. “Notre étude casse les clichés sur ce point “, se félicite le chercheur. Cela change notre regard sur la maladie et sur la notion de normalité.
“Les avancées récentes en neurosciences sociales suggèrent que l’on pourrait intégrer les neurosciences à la psychiatrie, en reconnaissant le caractère social des troubles mentaux “, envisage le spécialiste en psychiatrie. Il serait imaginable d’induire volontairement une synchronisation sociale pour réduire le déficit de cohésion vécue par les personnes ayant des troubles mentaux. Les chercheurs pensent, par exemple, à des composés pharmacologiques ou à des stimulations électromagnétiques. “Nous sommes les premiers à faire ce genre de recherche en milieu hospitalier, bien que ce soit encore à l’état fondamental “, se réjouit Guillaume Dumas.
Des espaces d’interactions entre humains et agents virtuels
Mais les troubles mentaux ne sont pas les seules pathologies concernées. Certaines personnes sont isolées du monde social en raison d’une maladie qui les prive de mobilité ou qui provoque des douleurs chroniques, par exemple dans le cas de la sclérose en plaques ou les séquelles d’un accident vasculaire cérébral (AVC). Pour leur venir en aide, une piste de recherche récente explore les atouts de la réalité virtuelle et de l’intelligence artificielle. “Si on ne partage plus le même espace, on ne peut pas se représenter l’espace de l’autre “, pose Julia Ayache.
Avec Benoît Bardy, elle participe au projet européen Sharespace (“espace partagé” en anglais), qui vise à redonner une dimension sociale à l’intérieur d’espaces de réalité virtuelle. “Créer une représentation virtuelle du corps permet de transmettre des messages non verbaux et donc d’améliorer les communications entre des personnes isolées “, partage-t-elle. Le projet avance par phases: la première a caractérisé les interactions de groupe en environnement réel ; la deuxième a intégré la réalité virtuelle avec des casques au sein de ces interactions ; la troisième introduira des agents virtuels humanoïdes générés par intelligence artificielle (IA). Ces humains “virtuels” seront capables de s’adapter à la mobilité ou à la fatigue des patients et de les accompagner dans leur rééducation. L’IA assurera leur sociabilisation dans des situations de vie quotidienne, comme faire des courses ou se promener. Et ce en toute sécurité. Un défi de taille à relever au cours des prochaines années.
Comment se mesure la synchronisation ?
Évaluer la connexion entre deux personnes est une tâche complexe. Pour mesurer la synchronisation des comportements physiques, les chercheurs modélisent les foules, les groupes ou les duos. Le modèle le plus couramment utilisé, celui de Kuramoto, explique par exemple pourquoi les lucioles, les poissons ou les oiseaux synchronisent leurs mouvements, et il s’adapte parfaitement aux humains.
Chaque individu a sa vitesse propre, certains étant plus rapides que d’autres. Dans ce modèle, les plus lents accélèrent et les plus rapides décélèrent. “L’objectif est de se rapprocher le plus possible d’une situation où tout le monde est en phase en même temps “, formule Benoît Bardy. La vitesse moyenne donne ensuite une indication sur le niveau de synchronisation. Mesurer la synchronisation cérébrale demande encore plus de précision.
Puisqu’il s’agit d’ondes cérébrales en phase, il faut les détecter simultanément chez plusieurs sujets: c’est ce que les neuroscientifiques appellent l’hyperscanning. L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) met notamment en évidence deux cerveaux qui s’activent à l’unisson dans une même zone cérébrale. L’électroencéphalographie (EEG) et la magnétoencéphalographie (MEG) évaluent quant à elles l’activité électrique du cerveau à l’aide d’électrodes, capables de localiser des signaux synchronisés au fil du temps. Avec le même principe, l’électrocardiogramme (ECG) peut cibler des activités cardiaques conjointes entre deux personnes.
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