Chérie j'ai perdu mon corps!

En dehors des cinq sens -l'ouïe, la vue, le toucher, l'odorat et le goût- il en est dont on ne soupçonne même pas l'existence tant on y est habitué. C'est le cas de la proprioception, notre capacité à "ressentir" notre corps de l'intérieur et percevoir dans quelle position il se trouve, sans avoir à le regarder: dès la huitième semaine, le fœtus humain sait diriger sa main vers son visage et dès le sixième mois il peut "trouver son pouce". L'étude de cette faculté très primaire révèle des trésors de curiosités.

J'arrive! Juste le temps de trouver mes pieds...
Oliver Sacks, neurologue anglais célèbre pour ses excellents récits sur de drôles de maladies, raconte l'histoire de Christina, une patiente souffrant justement d'un déficit de proprioception. A la suite à d'une maladie nerveuse, Christina avait perdu subitement la capacité à sentir son corps: "Il lui était impossible de tenir debout - à moins de regarder ses pieds. Elle ne pouvait rien tenir dans ses mains, qui restaient ballantes sauf si elle gardait un oeil sur elles. Si elle les tendait pour prendre quelque chose ou pour essayer de se nourrir, ses mains se dérobaient ou battaient l'air..."

Cette pathologie est non seulement très invalidante mais aussi une véritable torture psychologique, donnant l'impression d'avoir perdu son corps, d'être désincarné. Christina ne s'est jamais complètement remise, mais est parvenue petit à petit à compenser son handicap. D'abord en regardant sa main, elle a réussi à en contrôler correctement les mouvements, au prix d'un grand effort de concentration visuelle, puis de façon plus mécanique. Sans qu'on sache très bien comment, elle a progressivement retrouvé certains automatismes et adopté des poses standards pour s'asseoir, marcher etc. Sans doute en mobilisant ses autres sens, elle a fini par reprendre une vie presque normale, sans avoir à chercher ses jambes du regard avant de pouvoir les bouger.

Ca, ma main gauche? Vous rigolez?
Au moins Christina avait-elle conscience de son handicap. Laurent Cohen relate dans son excellent "Homme thermomètre", l'histoire d'une patiente paralysée sur toute la moitié gauche de son corps à la suite d'une lésion cérabrale, mais qui refusait farouchement d'admettre son problème. Ainsi raconte-t-il ce drôle de cas: "Je lui montrai sa main gauche paralysée, en lui demandant de quoi il s'agissait. Elle me répondit que c'était ma main à mois. Et pas sa main à elle? Non, absolument pas. D'ailleurs, elle s'en saisit avec sa main droite valide et commença à la tordre énergiquement en me menaçant: "je vais vous casser les doigts!".

Il peut sembler incroyable d'oublier littéralement la moitié de son corps. L'hypothèse des neurologues est que la "carte mentale" du corps de cette patiente avait également été amputée de sa moitié gauche: difficile pour elle d'envisager la paralysie de quelque chose qui n'existait plus.... Par ailleurs elle négligeait complètement tout ce qui se situait à gauche de son champ de vision (hémi-négligence); par exemple elle estimait avoir terminé son assiette une fois qu'elle en avait mangé la moitié droite puis se remettait à manger comme si de rien n'était dès qu'on tournait son assiette d'un demi-tour. Laurent Cohen suppose que "l'existence d'une paralysie ne pouvait donc être détectée faute d'un souvenir complet de ce qu'était un corps normal, et peut-être aussi faute d'une orientation convenable de l'attention vers une moitié du corps". Comment peut-on ne pas se rendre compte qu'on ne voit qu'une moitié du monde et qu'on n'a qu'un demi-corps? On ne peut évidemment pas se mettre à la place de ces malades, mais on peut imaginer que cette limite est aussi naturelle que pour vous le fait de ne pas voir derrière votre tête: rien d'anormal à ça. Cohen raconte même que "certains patients qui ont perdu la totalité de leur champ de vision sont anosognosiques (="ne s'en rendent même pas compte" NDLA). Ils sont devenus entièrement aveugles et n'en ont pas conscience."

La carte du tendre moi
Giacomo Rizzolatti, célèbre découvreur des neurones-miroirs, a étudié cette carte mentale de soi du point de vue visuel et tactile: en mettant des électrodes dans le cerveau de singes qui n'en demandaient pas tant, il a découvert que certains neurones dits "bi-modaux", étaient à la fois sensibles au toucher de certaines zones du corps ET aux stimuli visuels à proximité de ces mêmes zones. "Le même neurone décharge quand nous effleurons, par exemple, l'avant-bras du singe et lorsque notre main s'approche de son avant-bras (...) Si tout cela vous laisse sceptique , essayez d'approcher la main de votre joue: vous la sentirez sur votre peau, avant même de la toucher - comme si l'espace cutané de votre joue embrassait l'espace visuel qui l'entoure." Cette coïncidence entre le sens du toucher sur une zone et ce qu'on ce qu'on y voit à proximité définit l'espace péripersonnel de chacun. Je suppose que c'est à cause de ces neurones que l'on ne peut se chatouiller soi-même (thème d'un précédent billet). On a pu mettre en évidence cette carte interne avec un patient atteint lui d'une héminégligence très particulière. Comme la patiente de Laurent Cohen, si on lui demandait de marquer au crayon le milieu de segments tracés sur une feuille près de lui, il négligeait les segments dans son champ de vision gauche et coupait les autres très à droite de leur milieu. En revanche il s'acquittait parfaitement de sa tâche si l'on projetait l'image des segments sur un écran à quelques mètres devant lui et qu'il faisait la même opération avec un pointeur laser au lieu d'un crayon. L'héminégligence "proche" de ce patient ne l'empêchait d'ailleurs nullement de jouer aux fléchettes. On a trouvé depuis d'autres patients présentant le syndrome inverse (héminégligence lointaine uniquement). Bon, mais là on s'éloigne du sujet...

Cette représentation mentale de son espace proche, défini depuis Poincaré (décidément il a vraiment touché à tout brillamment celui-là) comme celui qui est atteignable par un mouvement de ses membres, se forge dès la toute petite enfance, lorsque le nourrisson joue avec ses mains et ses pieds. Plus tard, on peut la modifier avec de l'entraînement "Après avoir entraîné des singes à aller chercher des boulettes de nourriture avec un petit râteau, ils ont remarqué que, lors de l'utilisation répétée de l'instrument, les champs récepteurs visuels ancrés sur la main s'étendaient au point d'inclure l'espace autour de la main et du râteau - comme si l'image de ce dernier était incorporée dans celle de la main(...) le prolongement de la main déterminée par l'emploi du râteau entraînait (...) une redistribution du proche et du lointain." Des chercheurs italiens ont récemment mis en évidence le même phénomène pour les joueurs de tennis: un bon joueur identifie mentalement la raquette comme une partie de son corps, à la différence d'un débutant: "Subjective reports indicated that only in the tennis imagery condition did experts differ from novices in the ability to form proprioceptive images and to consider the tool as an extension of the hand".

Enchanté! Moi c'est vous.

Récapitulons: la sensation de ressentir son corps de l'intérieur se forge dès la petite enfance en combinant plusieurs sens:

• la vue
  
• le toucher (certains neurones sont sensibles à la fois au toucher et aux stimuli visuels à proximité d'une zone du corps),
  
• le sens de l'équilibre (le système vestibulaire, dans l'oreille interne)
• et enfin, le sens le plus mystérieux, la proprioception, qui nous permet de savoir où sont nos membres sans avoir à les regarder ni à les toucher.

Parfois ces sens se contredisent. Par exemple en voiture ou en bateau, on a le mal de mer lorsque les mouvements généraux de notre corps, perçus par notre oreille interne, ne correspondent pas avec ce que l'on regarde par exemple un livre ou un écran devant soi. Moins salissant, le petit jeu des mains croisées devant soi, à pratiquer en famille: autant il est difficile de bouger le doigt qu'on vous indique visuellement (sans le toucher), autant il est facile de bouger un doigt qu'on désigne par son nom ("annulaire gauche" par exemple) en fermant les yeux.

Des chercheurs un peu espiègles se sont amusés à tromper cette représentation mentale de son "moi" physique. On a commencé avec l'expérience de la main en caoutchouc. Le participant est assis, sa main est tendue et dissimulée. Ce qu'il voit est une fausse main en caoutchouc, décalée sur le côté par rapport à sa vraie main. Un pinceau chatouille simultanément sa main et celle en caoutchouc. A force de répéter l'expérience où coincident sensations tactiles et visuelles, le sujet finit par s'approprier la fausse main et avoir l'illusion qu'il s'agit vraiment de sa main! S'il ferme les yeux et qu'on lui demande avec son autre main de désigner la main chatouillée, il pointe vers la main en caoutchouc. Illustration (en anglais):

Henrik Ehrsson et Valeria Petkova de l'université de Stockholm ont étendu l'expérience aux pieds et au ventre avec un dispositif ingénieux: on a équipé un mannequin (à droite) avec une caméra subjective fixée à l'emplacement des yeux et visant le ventre ou les pieds du mannequin. Le participant humanoïde - à gauche) est habillé et sa tête équipée d'un casque avec un écran reproduisant les images de la caméra subjective du mannequin. Le sujet est ainsi complètement immergé dans l'univers visuel du mannequin-regardant-son-corps-nu. Un expérimentateur touche simultanément le ventre (ou les pieds dans une autre expérience) du mannequin et du participant, exactement comme dans l'expérience de la main en caoutchouc. La photo de l'expérience, tirée de leur publication vaut toutes les descriptions. Tous les participants à l'expérience ont très nettement eu l'impression que le corps du mannequin était le leur.

Pour vérifier que ce n'était pas des blagues, on a mesuré le potentiel électrique de la peau du sujet tandis qu'on approchait un couteau du corps du mannequin (sans lésiner sur la taille du couteau: photo de droite). Leurs réactions physiologiques ont clairement confirmé qu'ils réagissaient comme si c'était eux qu'on menaçait.

Plus fort encore, leur dernière expérience a permis d'échanger le corps du participant avec celui de l'expérimentateur, le temps d'une poignée de main. Sur la photo, l'expérimentateuse (expérimentatrice?) avec la caméra subjective est assise à droite. Le participant à gauche a comme univers visuel celui que filme la caméra: il se voit donc assis en train de serrer la main d'un homme debout devant lui en chemise blanche et un drôle de casque sur la tête. Oh, tiens, je suis en train de me serrer la main!

Ces illusions corporelles sont rendues possibles à condition de synchroniser en permanence sensations tactiles et visuelles et d'immerger visuellement le participant dans un univers subjectif à peu près plausible (un homme peut s'identifier à une femme mais pas à une table ou un ballon!). Bon d'accord, il reste du chemin avant d'arriver au scénario de Freaky Friday, mais puisqu'on sait déjà apprendre à un singe à commander un bras mécanique par la pensée , on peut imaginer rendre vie un jour à ces prothèses...

Références

1. Alain Berthoz: Le sens du mouvement, 1997
2. Alain Berthoz: Physiologie de la perception et de l'action, synthèse de son cours au Collège de France
3. Laurent Cohen: L'homme thermomètre, 2004:remarquable enquête sur le cas d'un malade qui prend tous les objets autour de lui pour des thermomètres.
4. H Henrik Ehrsson et Valeria I. Petkova: If I were you: perceptual illusion of body swapping , PLOS One, 2008
   
5. Oliver Sacks: L'homme qui prenait sa femme pour un chapeau, 1988: ça date un peu mais c'est toujours aussi délicieux.
6. Giacomo Rizzolatti, Corrado Sinigaglia: Les neurones miroirs, 2008 pour tout savoir sur ces fameux neurones de l'empathie...