samedi 6 mai 2017

LA PREUVE (MATHEMATIQUE !) DE L'EXISTENCE DE L'ÂME ?!

« Comme Jésus se trouvait auprès du lac de Génésareth, et que la foule se pressait autour de lui pour entendre la parole de Dieu, il vit au bord du lac deux barques, d'où les pêcheurs étaient descendus pour laver leurs filets. Il monta dans l'une de ces barques, qui était à Simon, et il le pria de s'éloigner un peu de terre. Puis il s'assit, et de la barque il enseignait la foule. Lorsqu'il eut cessé de parler, il dit à Simon : avance en pleine eau, et jetez vos filets pour pêcher. Simon lui répondit : Maître, nous avons travaillé toute la nuit sans rien prendre; mais, sur ta parole, je jetterai le filet. L'ayant jeté, ils prirent une grande quantité de poissons, et leur filet se rompait. Ils firent signe à leurs compagnons qui étaient dans l'autre barque de venir les aider. Ils vinrent et ils remplirent les deux barques, au point qu'elles s’enfonçaient. Quand il vit cela, Simon Pierre tomba aux genoux de Jésus, et dit : Seigneur, retire-toi de moi, parce que je suis un homme pécheur. Car l'épouvante l'avait saisi, lui et tous ceux qui étaient avec lui, à cause de la pêche qu'ils avaient faite. Il en était de même de Jacques et de Jean, fils de Zébédée, les associés de Simon. Alors Jésus dit à Simon: Ne crains point; désormais tu seras pêcheur d'hommes. Et, ayant ramené les barques à terre, ils laissèrent tout, et le suivirent. »
Luc, 5.1-11


La pêche miraculeuse est un épisode fameux du Nouveau Testament, dont les 4 évangiles racontent la vie de Jésus Christ. C’est suite à ce miracle que Jésus aurait rallié à ses disciples Pierre (ou Simon), Jacques et Jean.
Le poisson deviendra par la suite un symbole fort du christianisme : les premiers chrétiens de l’empire romain s’en servaient pour  s’identifier à cette nouvelle religion, dans un contexte qui leur était hostile. Ce symbole avait non seulement pour origine l’épisode biblique que nous venons de citer, mais aussi le jeu de mot qu’il constitue en grec ancien, comme l’expliquera Saint Augustin quelques siècles plus tard :

 
« Ajoutez à cela que, si l’on joint ensemble les premières lettres de ces cinq mots grecs que nous avons dit signifier Jésus-Christ, Fils de Dieu, Sauveur, on trouvera Ichthus, qui veut dire en grec poisson, nom mystique du Sauveur, parce que lui seul a pu demeurer vivant, c’est-à-dire exempt de péché, au milieu des abîmes de notre mortalité, semblables aux profondeurs de la mer. »
Saint Augustin, La cité de Dieu

 
L’histoire commune entre sciences et religions a souvent été conflictuelle : nous avons tout de suite en exemple le célèbre procès de Galilée au 17ème siècle, forcé de réfuter ses théories devant ses juges chrétiens. Ce conflit existe toujours aujourd’hui à travers les discours créationnistes par exemple.
Mais il ne faut pas non plus imaginer les religions comme des oppresseurs perpétuels du progrès scientifique : prenons comme exemple la fabuleuse émulsion intellectuelle à Bagdad au cours du califat abbasside au 10ème siècle, les progrès d’alors en médecine, ou en mathématiques ! Même Galilée a fini par être réhabilité par le Pape Jean-Paul II.
Il ne faut pas voir non plus la science comme l’assassin d’un sentiment religieux. Une telle cohabitation entre science et religion est bien possible au sein d’un même individu : de grands scientifiques ont aussi été très pieux. Le meilleur exemple est certainement René Descartes, dont l’apport à la philosophie et à la science n’est pas à prouver et qui était par ailleurs quelqu’un de profondément croyant.

René Descartes (1596 - 1650)
Tout le monde connait son fameux « Je pense, donc je suis », qui identifie notre existence à notre pensée et qui définit l’Homme comme un être pensant. Son Cogito implique une séparation nette entre l’âme immatérielle et le corps géométrique, doctrine philosophique que l’on appelle le dualisme.
Cependant, l’âme et le corps ne peuvent demeurer constamment dissociés. L’âme commande le corps. Il faut donc trouver une articulation entre ces 2 dimensions a priori incompatibles : Descartes la placera dans la glande pinéale, située à la base du cerveau.


Selon Descartes, c’est à ce niveau, juste entre les 2 hémisphères cérébraux, que siège l’âme humaine.
Bien entendu, il ne put jamais prouver cette affirmation. Mais avec les moyens dont nous disposons aujourd’hui, pouvons-nous tirer cela au clair ? Pouvons-nous étudier ce domaine aussi mystérieux et insondable que l’âme humaine ?
En 2009, des chercheurs américains et allemands tentèrent une expérience incroyable. Leur but : déterminer si, même après la mort, une région du cerveau demeure fonctionnelle ; si, même après la mort, quelque chose subsiste.
Pour cela, ils mirent en place un protocole déroutant : ils placèrent un individu décédé dans une IRM fonctionnelle, une machine capable de détecter les activations du cerveau. Alors que le cadavre reposait dans la machine, ils passèrent devant ses yeux ouverts et vides des images de visages humains…
Et là, incroyable : une activité cérébrale fut détectée ! L’image n’était pas assez précise pour déterminer dans quelle aire cérébrale avait lieu cette activation, mais le fait était clair : une activation cérébrale était détectée quand bien même il était certain que l’individu était décédé. Et que cela pouvait-il bien représenter, si ce n’est l’âme humaine ?
Descartes avait-il raison, le siège de l’âme est-elle cette petite protubérance cérébrale, la glande pinéale ?
Enfin… chez l’Homme ? Excusez-moi, il me semble que j’ai oublié de vous préciser que cette expérience se déroulait non pas sur un Homme décédé… Mais sur un saumon.

Image tirée de l'article de Benett and col. 2009.
On y voit bien la silhouette d'un saumon et les artéfacts d'activation au niveau de son cerveau.

Trêve de plaisanterie, et analysons ce bon gros fake cérébral.
Tout d’abord, un titre accrocheur : l’existence de l’âme ! Un sujet mystérieux pour la plupart d’entre nous. Une bonne accroche putaclic ! Ensuite, une transition toute en douceur au cours des premiers paragraphes de l’article, de la religion qui ne semble au final pas si incompatible que cela avec la science, et la preuve à travers Descartes qu’un esprit brillant peut coexister avec un esprit pieux –et peut être même le magnifier. Tout cela pour arriver à cette étude -qui a réellement existé, mais qui s’attachait à prouver quelque chose de bien plus rationnel, nous allons le voir.
Il est par ailleurs intéressant de noter qu’aucune information dans les paragraphes précédents n’est fausse : seule l’articulation entre les différentes idées est fallacieuse.
Enfin, dans le titre, ce mot « mathématique » qui fait sérieux, scientifique, objectif. « Ah oui, si c’est une preuve mathématique c’est forcément que c’est quelque chose de précis, d’immuable ! »
Car si la solution de ce fake est bien mathématique, c’est au contraire pour en dénoncer les interprétations que l’on peut en faire !
En biologie (et plus généralement en sciences), il est impossible pour les chercheurs de travailler sur la population générale : pour savoir si une théorie est vraie pour tous les Hommes, la meilleure solution est encore de la tester sur tous les Hommes. Pour pallier cette impossibilité, les scientifiques sélectionnent des échantillons représentatifs de la population, et se permettent d’extrapoler leurs résultats à la population générale. Exactement de la même manière que les sondages en politique.
Si je veux savoir exactement la proportion de français qui vont voter pour Macron ou pour Le Pen dimanche, je devrais attendre le soir des résultats, lorsque les résultats portant sur l’ensemble de la population seront dévoilés. Avant cela, je peux tenter de prédire cette proportion à partir d’un petit groupe de personnes que j’interroge et que je pense être représentatif de la population générale : c’est le sondage.
Les sondages diffèrent souvent légèrement de la réalité. Mis à part les biais parfois important dans le recrutement de leur sujets (et donc un échantillon qui ne serait alors pas représentatif de la population générale), cela est en partie dû au fait qu’un échantillon (correctement sélectionné) n’est jamais totalement représentatif : il existe une variabilité. C’est pour cela que les instituts de sondage avancent toujours des fourchettes (appelés intervalles de confiance en statistiques), reflet d’une nécessaire incertitude.
Tout cela pour vous illustrer qu’il existe une nécessaire notion d’incertitude dans la recherche scientifique.
Lors d’une acquisition IRM d’un cerveau, celui-ci est divisé en centaines de milliers de petites unités élémentaires de volumes : les voxels, extension de la notion de pixel de votre télé, mais en 3D. Des petits Apéricubes cérébraux, si vous voulez. A chaque voxel est affecté une valeur, qui témoigne de son activation plus ou moins forte.
Le travail des chercheurs, comme dans l’étude dont nous avons parlé plus haut, est alors de déterminer, au niveau de chaque voxel, si celui-ci est activé ou pas. Ils ont donc à trancher entre 2 hypothèses : « le voxel est activé » versus « il ne l’est pas ». Pour cela, ils vont effectuer un test statistique.
Le but de notre test diagnostic est de calculer la probabilité d’observer la valeur du voxel en question si l’on prend comme a priori que le voxel n’est pas activé. Le test diagnostic débute donc par un « pari » sur l’une des 2 hypothèses –que l’on appelle l’hypothèse nulle, ici « le voxel n’est pas activé ».
A la fin du test, on obtiendra, pour chaque voxel du cerveau, la probabilité sous l’hypothèse nulle qu’on aurait d’avoir les valeurs que l’on observe.
Or, il s’avèrera que pour certains voxels, la probabilité que l’on aura calculée sera très faible. La question qu’il faut alors se poser est de déterminer le seuil à partir duquel on va considérer qu’il est improbable que l’hypothèse nulle soit vraie pour le voxel en question.
Le seuil proclamé en biologie est de 5%. Il peut s’interpréter comme suit : « Si l’hypothèse nulle est vraie et donc que ce voxel n’est pas activé, je n’aurais que 5% de chance d’observer la valeur que j’y ai mesuré. C’est une probabilité très faible, tellement faible qu’en fait je pense que ce voxel est en réalité activé. J’ai fait une erreur en pariant sur l’hypothèse nulle. Je la rejette donc et je conclu que le voxel est activé. »
Ainsi donc, si la probabilité d’observer une mesure dans un voxel a priori désactivé est inférieure à 5%, il faut considérer que l’hypothèse admise est fausse, et que le voxel est en réalité activé : nous rejetons la première hypothèse, qui n’a pas passé l’épreuve du feu, et acceptons la seconde –que l’on appelle justement l’hypothèse alternative.
Bien entendu, vous l’aurez remarqué, ce n’est pas parce qu’un évènement est très peu probable que l’hypothèse nulle est constamment fausse. Le voxel peut tout de même être inactivé même si la valeur qui lui est attribuée rend la chose peu probable.
C’est pour cela que si l’on fait 100 fois ce test statistique avec un seuil de 5%, nous trouverons en moyenne 5 voxel activés qui ne le sont pas nécessairement. Cinq fois sur 100 nous conclurons à un voxel activé alors qu’il ne l’est en réalité pas.
Et c’est là que réside la clé de notre problème : le cerveau est divisé en plus de 100 000 voxels : il est donc nécessaire de répéter ce test statistique 100 000 fois !
Ce n’est donc pas étonnant de détecter des voxels activés, quand bien même aucun ne l’est ! Et d’aboutir à des résultats aussi absurdes qu’une activité cérébrale mesurée chez un saumon mort.
Fort heureusement, il existe des solutions mathématiques pour limiter ce type d’erreurs. C’est d’ailleurs pour démontrer leur utilité (que dis-je, leur nécessité) que les 4 chercheurs avaient placé leur saumon mort dans l’IRM : en appliquant ces corrections, ils ne détectaient plus aucune activité cérébrale.
Ces corrections ne sont pas toujours appliquées dans les résultats de certaines études –mais cela est toujours précisé par les chercheurs !


Quelles leçons tirer de cet article ?
Premièrement, toujours faire fonctionner son scepticisme et son esprit critique : une personne qui vous avance une preuve scientifique à une question religieuse (« Dieu existe-t-il ? ») est un charlatan. Le domaine de la religion est inaccessible à la science et vice versa.
Deuxièmement, les résultats scientifiques ne sont jamais certains, en particulier en biologie, en grande partie du fait de la grande variabilité des individus. C’est pour cela qu’une étude seule ne vaut pas grand-chose tant que ses résultats n’ont pas été répliqués de manière indépendante. Il s’agit là d’une étape nécessaire pour commencer à avoir des certitudes. Une théorie scientifique est toujours considérée comme vraie jusqu’au moment où elle est contredite par l’expérience. La vocation d’une théorie scientifique est donc d’être un jour réfutée. La science ne cherche pas le vrai, mais le vérifiable.
Enfin, que les scientifiques ne sont pas dénués d’humour –un humour potache qui les conduit à élaborer une expérience d’IRM fonctionnelle sur un saumon mort !

  

SOURCES :
- Bennett, C. M., Miller, M. B., & Wolford, G. L. (2009). Neural correlates of interspecies perspective taking in the post-mortem Atlantic Salmon: An argument for multiple comparisons correction. Neuroimage, 47(Suppl 1), S125.
- IRM fonctionnelle :  QUELQUES  IDEES SUR LE TRAITEMENT STATISTIQUE DES DONNEES, ENS Lyon

1 commentaire:

  1. Titre bien putaclic en effet, et qui a très bien marché sur moi ;-)
    J'ai quand même été soulagé quand je suis arrivé au paragraphe "Trêve de plaisanterie" ...

    Sur le fond il me semble que la position "Le domaine de la religion est inaccessible à la science et vice versa" ne peut fonctionner que pour le déisme (et encore) mais pas pour les religions actuelles.
    Par exemple, et pour ne prendre que le Christianisme, la science nous apprend qu'Adam et Eve n'ont pas existé, ou que les prières pour autrui n'ont pas effet, ce qui questionne assez profondément le dogme. Et si les archéologues mettaient au jour le tombeau authentique de Monsieur Christ Jésus, quelques remous seraient également à attendre.

    Le problème c'est que le domaine de la science c'est le monde réel et que la religion prétend souvent avoir son mot à dire dessus. A ses risques et périls.

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