I.2.Les neurosciences

L’un des premiers buts des neurosciences consiste à relier un réseau de zones du cerveau avec une ou plusieurs opérations. Ainsi, Broca a été le premier à associer de façon explicite un trouble du langage articulé à la lésion d’une zone du cerveau, dénommée dès lors « aire de Broca », donnant ainsi le jour à la neuropsychologie. De même, les aires auditives primaires sont systématiquement situées dans les circonvolutions de Heschl, enfouies dans la scissure de Sylvius.

Ces deux exemples donnent une illustration de phénomènes généraux, comme la production du langage, ou le traitement auditif. Mais, des fonctions plus spécifiques peuvent également être localisées, comme l’extraction du contour de la hauteur d’un son ¹ (Peretz, 2000). Par conséquent, les neurosciences établissent une carte fonctionnelle du cerveau. Elles tentent maintenant d’expliquer le fonctionnement de ces mécanismes, en fournissant des indications sur l’architecture et les propriétés de réseaux de neurones spécifiques.

Un enjeu complémentaire est la recherche des communications effectuées entre ces différents mécanismes. Ainsi, pour comprendre le fonctionnement d’une tâche de haut niveau, comme la parole, il faut définir la chaîne des différents mécanismes, comme la perception de la hauteur, et le traitement de la parole, de façon à percevoir le contenu informatif d’une phrase et l’émotion qui est véhiculée.

Pour répondre à ces objectifs, les neurosciences observent le cerveau à l’aide de dispositifs comme l’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) ou la Tomographie par Emission de Positrons (TEP). Ces méthodes façonnent une cartographie du flux sanguin cérébral, pendant des tâches effectuées par un sujet. L’étude de ces cartes permet alors de conclure sur les régions recrutées pour l’exécution d’un processus. Ces techniques nécessitent une fenêtre d’intégration temporelle de quelques secondes, ce qui rend difficile l’examen des processus qui se déroulent en moins de quelques centièmes de millisecondes. Une tâche cognitive se décompose en opérations mentales élémentaires, d’une durée de dix à cent millisecondes. L’examen des champs électromagnétiques (électroencéphalogramme ou EEG) avec des techniques telles que les potentiels évoqués (ERPs) décrivent les événements à la milliseconde près. Ces techniques abordent un autre sujet brûlant de la recherche en sciences cognitives : l’intégration du temps dans les processus cognitifs.