Neurohacking : recâbler son cerveau | Don Vaughn | TEDxUCLA

Nous connaissons et utilisons tous des astuces, des trucs et des ficelles pour nous rendre la vie plus facile. Mais avez-vous déjà entendu parler des « ficelles du cerveau » ? Don Vaughn nous dévoile une nouvelle renversante sur les pouvoirs extraordinaires du cerveau humain.

Don Vaughn est doctorant à l'Université de Californie et DJ.

Cette présentation a été donnée lors d'un événement TEDx local utilisant le format des conférences TED mais organisé indépendamment. En savoir plus : http://ted.com/tedx

Une symphonie magnifique
résonne en chacun de nous.

100 milliards de neurones
qui émettent des signaux électriques

pour construire la réalité
vivante de notre vie.

À l'intérieur de chaque petit bout
d'activité neurale,

il y a une petite partie
de ce qui fait de vous, vous.

Après avoir assisté à cette conférence,

cette activité aura évolué
et vous ne serez plus jamais pareil.

Vous êtes inextricablement
lié à votre cerveau.

Quand j'ai appris ces principes,
j'avais 16 ans,

je suis tombé amoureux du cerveau

et je pratique des recherches
en neurosciences depuis lors.

Un jour, alors que nous réalisions
une nouvelle expérience avec un IRM,

j'ai été surpris que l'expérience
se déroule si bien.

Mais à notre grande surprise,
il y avait un trou dans mon cerveau.

Pas un petit.

30% du cervelet manquait.

(Rires)

Ça m'a profondément choqué,
comme vous pouvez l'imaginer,

car je n'avais pas l'impression
que quoi que ce soit sur moi, ma vie

et mes sensations dans le monde
aient changé ou manquent.

Le cervelet est une des parties
les plus fondamentales de notre cerveau.

Il contient environ 80%
de tous nos neurones.

J'étais intrigué.

Il y a un télescopage

entre ce que le cerveau est censé faire
et les éléments qu'il a reçus.

Il trouve un compromis entre les deux.

Je me suis alors passionné

pour l'idée que le cerveau est
un système dynamique et flexible.

Pour illustrer ça, je vais
vous présenter Cameron Mott.

Après son troisième anniversaire, Cameron
a commencé à avoir des crises d'épilepsie

dont la violence s'est accentuée

et qui lui ont fait perdre
progressivement la parole.

Les médecins ont diagnostiqué
le syndrome de Rasmussen.

Le seul traitement possible
était une hémisphérectomie,

l'enlèvement de la moitié de son cerveau.

N'oubliez pas que
l'hémisphère droit du cerveau

contrôle et est responsable

des mouvements et des sensations
du côté gauche du corps et vice et versa.

Cette opération chirurgicale allait
rendre Cameron hémiplégique.

Mais quatre semaines après son opération,
elle marchait pour quitter l'hôpital.

Elle souffre encore un peu d'hémiplégie

et a perdu en partie
sa vision périphérique,

mais abstraction faite de ça,
elle peut courir avec ses amis

et elle est très adroite
cognitivement parlant.

C'est incroyable.

Je me demande --

imaginez un instant

que je vous donne une demie voiture
ou un demi téléphone portable,

vous n'iriez nulle part à Los Angeles

et vous ne seriez pas sur Twitter

en train d'envoyer un message
sur combien TEDxUCLA vous inspire.

(Rires)

Pour la plupart des engins,
50% en moins et c'est défectueux.

Mais pour Cameron,

50% signifie pratiquement 100%.

Comment est-ce possible ?

L'hémisphère actif restant
du cerveau de Cameron

a ressenti la perte massive
de tissus neuraux.

Il s'est physiquement
recâblé et réorganisé

pour prendre en charge les tâches
que l'autre hémisphère gérait auparavant.

Cette capacité est connue
sous le nom de neuroplasticité,

la capacité qu'a le cerveau
de se transformer,

de se recâbler.

Je trouve que l'analogie est inexacte

quand on compare le cerveau
à un ordinateur.

Elle est même très médiocre car
le cerveau n'est pas du matériel immuable.

Longtemps, la compréhension prévalante
dans les neurosciences

fut que le cerveau adulte
est une unité de traitement figée,

mais aujourd'hui, nous trouvons
des résultats au quotidien

qui nous disent que
ce n'est pas du tout le cas.

Le cerveau a bien une structure mais
sa biologie est dynamique et flexible.

Je répète :

vous et votre cerveau êtes statiques
et simultanément, vous êtes dynamiques.

Vous pouvez vous changer.

L'idée à partager est celle-ci :

et si nous pouvions soigner
les blessures et les troubles

d'une manière totalement nouvelle

en exploitant la capacité
du cerveau à se recâbler ?

Voici une illustration :

regardons l'évolution
des soins de la dépression.

Depuis 1952,

les scientifiques et les médecins
traitent la dépression

comme un problème de matériel fixe

qui survient avec des carences
des neurotransmetteurs du bonheur

comme la sérotonine, la dopamine
ou la norépinephrine.

Dans cet esprit, il est parfaitement censé

de découvrir et de développer
des médicaments

qui augmentent le niveau
de ces neurotransmetteurs.

Inhibiteurs de monoamine oxydase, ISRS,
tricycliques, il y en a des centaines.

Mais tous fonctionnent
sur le même principe.

Ce sont des joyaux de la médecine moderne.

Avec des antidépresseurs,

on constate que deux tiers des personnes
ressentent un soulagement des symptômes.

Cela signifie qu’il reste 1,5 million
de personnes rien qu’aux États-Unis

qui éprouvent des difficultés
à prendre plaisir à vivre,

qui deviennent déconnectées
de leurs amis et de leur famille.

C’est une maladie horrible
et incapacitante.

Quel serait leur avenir si nous pouvions,
qu’est-ce qui deviendrait possible,

si nous abordions le problème
de la perspective de la neuroplasticité ?

Actuellement, nous sommes en train
de découvrir des zones du cerveau

qui montrent des activations différentes

chez les patients déprimés
de celles des patients sains.

Par exemple, si nous observons que la zone
dorsolatérale du cortex préfrontal

d’un patient dépressif

est moins active
que dans d’autres cerveaux,

nous appliquons sur le scalp un appareil
qui émet des courants électromagnétiques

pour déclencher de nouvelles
connexions dans ces zones.

Quand des régions sont moins
actives que la normale,

une pulsation les stimule,

nous faisons notre possible
durant plusieurs séances

pour tenter de réguler l’activité.

Nous essayons de pousser le cerveau
à retrouver un comportement normal,

une région à la fois.

La technologie est encore récente

mais le travail de pionnier
du Dr Jonathan Downer

à l’université de Toronto

montre un taux de rémission de 33%

des dépressions
réfractaires aux traitements,

c’est-à-dire chez des patients

pour qui les traitements antidépresseurs
n’apportent aucun soulagement

et pour lesquels
il n’y a plus de solution.

L'idée de la neuroplasticité
a ceci de merveilleux

qu’elle diffère des médicaments
très spécifiques au niveau moléculaire

administrés finalement si simplement,

qui affectent d’autres parties du corps
de manière non intentionnelle.

Il y a une longue liste
d’effets indésirables

qu’on nous serine à toute vitesse

à la fin des spots publicitaires.

Toutefois, l’approche
de la neuroplasticité est différente.

On cible des zones étendues
de votre cerveau

mais on laisse le reste
de votre organisme intact.

Une révolution médicale
personnalisée est en cours.

On peut séquencer son génome,

faire une analyse SNP
pour 100 à 200 dollars.

La neuroplasticité s’inscrit
dans cette démarche car nos appareils

peuvent être conçus selon
les besoins spécifiques des individus.

On peut donner une impulsion
précisément calibrée pour John,

tout comme on peut cibler une région
précise du cerveau chez Jenny.

Cela requiert une grande flexibilité
pour gérer le fait

que nous sommes aussi différents
les uns des autres

à l’intérieur de nos corps,

peut-être même davantage,
que nos apparences.

N’importe quel mécanisme thérapeutique
devrait prendre ça en compte.

En somme, la science-fiction
est en train de nous rattraper.

Nous sommes à l'orée

de devenir capables de recâbler
notre cerveau de manière non invasive

pour alléger certains types
de troubles mentaux.

Certes, un débat a lieu évidemment
dans les ouvrages théoriques :

quelles sont les bonnes
intensité et modulation ?

Quelle est la cible ?

Mais peu importe.

On y est presque et les possibilités
sont impressionnantes.

Quand nous aurons franchi le pas,
la question suivante sera celle-ci :

si nous pouvons recâbler
nos cerveaux avec ces appareils,

serait-il possible d'aider notre cerveau
à se recâbler lui-même

au moyen de nos propres pensées ?

Je suis conscient que ça peut paraître fou

mais c'est le principe du phénomène
de rétroaction neurologique en temps réel.

Comment faisons-nous ça ?

Prenons l'exemple de l'addiction.

Nous montrons des images de cocaïne
à une personne dépendante de la cocaïne

pour attiser leurs circuits
touchés par le manque.

Ce sont des toxicomanes.

On leur montre ensuite en temps réel

l'activité de leur cerveau.

Comment agit le manque sur le cerveau ?

Le principe est de demander aux personnes
de passer en revue leur paysage mental

et faire ce qui est nécessaire,
quoi que ce soit, pour réduire la barre.

En d'autres mots, nous exploitons
tous les moyens conscients de contrôle

et les moyens de contrôle inconscients

à disposition dans notre cerveau
pour le recâbler judicieusement,

au bon moment,

à l'aide de retours sur votre biologie.

Cela a des implications
pour le système judiciaire,

car nous sommes parvenus à un point

où notre neurochimie
est devenue très bonne.

Nous pouvons administrer
différents types de médicaments

pour modifier les états mentaux.

Dans un cas précis,

en tant que gouvernement,

nous sommes en train de désarmer
les criminels avec des médicaments.

On pourrait croire à une annonce
tirée du livre « 1984 »,

mais ce sont les faits.

En Californie et beaucoup d'autres États,

on ordonne ce qui est appelé
la castration chimique

aux criminels sexuels récidivistes.

Ils sont obligés de prendre
de l'acétate de médroxyprogestérone

pour réduire leur libido,
et c'est très efficace.

Je ne suis pas ici pour débattre
de l'éthique de cette mesure,

mais je pense que si on réfléchit
à des manières nouvelles

de rééduquer les criminels,

au lieu de les entasser dans des prisons,

la neuroplasticité offre
un choix intéressant.

Au lieu de dire :

« Vous prenez ce médicament
ou vous ne sortez pas d'ici »,

on se demanderait

s'il y a une possibilité que la personne
soit recâblée ou le fasse elle-même.

Au-delà des déficits,
et si au lieu de traiter les manquements,

on utilisait cet outil pour améliorer
le contrôle de nos propres impulsions ?

Je ne sais pas trop
lequel je veux manger...

(Rires)

Nous pourrions utiliser la plasticité
intelligente de notre cerveau

pour moduler et améliorer
notre prise de décision à long terme,

notre concentration,
le contrôle de nos impulsions.

Et si nous allions à la salle de sport
de retour sur notre biologie mentale

comme nous allons à la salle de sport,
pour soulager nos troubles de comportement

aussi vigoureusement que lorsque
nous soulevons des haltères de 20 kg.

C'est une idée merveilleuse.

J'aimerais vous parler d'une autre
application de la neuroplasticité.

Mais avant cela, nous allons faire
une petite expérience.

Regardez sous votre siège.

Certains trouveront
des bouchons d'oreilles comme ceux-ci.

Certains d'entre vous
les ont volés avant la pause.

(Rires)

Je le sais.

Prenez-les.

Bien.

Commençons l'expérience.

Ceux qui ont des bouchons
vont prendre la parole

et ceux qui n'en ont pas vont les écouter.

OK ? Vous êtes prêts ?

Je vous présente mon amie, Mimi.

Mimi a sept mois et elle adore parler.

Quand j'appuierai sur lecture,

ceux qui parlent
doivent imiter ce que Mimi dit.

Ceux qui écoutent, vous devez
écouter leur performance.

Bon, mettez vos bouchons, s'il vous plaît.

Ceux qui nous écoutent à la maison,

bouchez-vous les oreilles

et voyez si vous y arrivez.

(Babillage)

[Retirez les bouchons d'oreilles]

Ceux qui ont écouté,
quel est le résultat ?

(Rires)

OK, c'est assez mauvais.

Je vous ai piégés sur ce coup-là

car lire sur les lèvres
est déjà très difficile.

Mais lire les lèvres d'un bébé,
et vous ne l'aviez pas remarqué,

qui peut babiller
sans que sa bouche ne bouge

ou qui va parler avec un jouet en bouche,

c'est vraiment très compliqué.

C'est plus compliqué
que les neurosciences.

(Rires)

Imaginez que Mimi est votre enfant

et que cette réalité est votre quotidien.

C'est le quotidien des parents sourds

et de 90% de leurs enfants
qui sont entendants.

Cela crée de véritables schismes
dans les familles

car les parents sont incapables
d'engager un babillage traditionnel.

Or il est devenu évident que le babillage

n'est pas un émerveillement mignon
ou énervant des parents

mais qu'il s'agit d'un moyen
développé par la nature

pour apprendre à parler
et promouvoir les liens.

Imaginez combien la disparition
de ce moyen serait problématique.

La question que le Dr Arianna Anderson
et moi nous sommes posée est celle-ci :

quand on ne peut pas entendre
la vocalisation d’un enfant avec l’ouïe,

quelles sont les autres options ?

Quand on scanne le cerveau
d’une population,

on constate qu’il y a
des zones spécifiques du cortex

qui sont dévolues au traitement
de certains modes sensoriels précis.

Par exemple, ce matin, pendant la visite
TEDx du centre Staglin de l’UCLA,

on a vu qu’une zone très précise
du cerveau de Stéphanie

s’illumine quand elle traite
des informations visuelles.

Indépendamment de ça,

une région du cerveau complètement
distincte réagit au toucher.

C'est à partir de maintenant
que ça devient intéressant.

Quand on scanne le cerveau de personnes
aveugles en train de lire du braille,

il n'y a pas que les zones
du toucher qui sont actives.

Les zones de la vue le sont aussi.

De même avec les personnes sourdes,

quand ils communiquent
en langue des signes,

la vue des gestes n'active pas uniquement
les zones visuelles de leur cerveau.

Leur cortex auditif est actif aussi.

Le cerveau n'a pas simplement
une plasticité aléatoire,

c'est une plasticité intelligente.

Il semble se recâbler lui-même
pour maximiser et traiter

autant d'informations que possible
venant du monde extérieur.

Le cerveau apprend à voir le braille
et à entendre la langue des signes.

On appelle cela
la substitution sensorielle.

Le principe que Paul Bach-y-Rita
et David Eagleman exploitent

est que le cerveau peut absorber
des informations d'un sens perdu,

le traduire dans un autre mode sensoriel

et le rendre de cette manière.

Étonnamment, le cerveau arrive à faire ça
car il est capable de plasticité.

Nous avons repris cette idée

pour la faire progresser
en développant une application

grâce à un petit financement de l'UCLA,
appelée « Chatter Baby ».

Chatter Baby agit comme ceci :

Il transforme une information auditive
en information visuelle.

En somme, il fait
une substitution sensorielle.

Le babillage de Mimi prend vie
sous une forme visuelle.

On ne rate plus rien.

Même si ses lèvres restent immobiles,
on peut voir qu'elle babille.

Les parents sourds
peuvent utiliser cet outil

pour apprendre le babillage de leur enfant

et créer des liens aussi profonds
que possible avec lui.

Nous pensons qu’à partir du moment
où ils maîtriseront cet outil,

ils pourront entendre
leur enfant avec leur vue.

C’est une importante application
de la neuroplasticité.

Ceci démontre qu’il ne s’agit pas
simplement d’un outil sympa

pour convertir des informations
auditives en visuelles.

Au contraire, la plasticité
du traitement des sensations

est capable de créer des liens
entre les parents sourds et leur bébé.

C’est ça, le pouvoir de la plasticité.

Ce n'est qu'une partie de notre combat.

La déconnexion atteint
aussi les parents sourds

quand ils ne sont pas
dans la même pièce que leurs enfants

car ils ne peuvent pas savoir
quelle est leur humeur.

Les meilleurs babyphones du marché
évaluent s'il y a du son ou pas.

Cela ne m'informe pas
sur ce qui m'importe.

Cela ne me dit pas si mon enfant
est heureux et satisfait.

Ou s'il a faim.

Ou s'il pleure.

Ou s'il se passe quelque chose
que je dois gérer sur place.

Mais un parent sourd va continuellement
s'inquiéter s'il y a du bruit ou pas.

Chatter Baby remplit donc
une autre fonction :

on collecte la plus grande base de données
au monde de sons produits par les bébés.

On applique ensuite
des mathématiques complexes

pour analyser les sons
et prédire l'humeur de l'enfant.

Là, il a vraiment faim.

(Applaudissements)

En utilisant la neuroplasticité,
nous pourrons faire évoluer grandement

la manière dont les parents sourds
communiquent avec leurs enfants.

J'ai évoqué comment traiter
la dépression, les dépendances

et les handicaps sensoriels
à l'aide de la neuroplasticité.

Mais ce n'est que le début.

Nous nous intéressons à d'autres maladies

pour lesquelles la neuroplasticité
ne vient pas à l'esprit :

Alzheimer, Parkinson ou les AVC.

Nous en sommes à nos premiers pas
de ce que j'appelle le neurohacking.

Neurohacking ne signifie en rien
que la recherche est insuffisante.

Il s'agit de principes très bien étudiés

et la littérature qui en étaye
les mécanismes est abondante.

Toutefois, nous ne cherchons pas à régler
tous les petits détails de ces problèmes.

Nous ne cherchons pas à modifier
toutes les cascades biochimiques

qui surviennent dans le cerveau.

C'est pourtant le fond du problème.

Il y a des milliards de milliards
de connexions dans le cerveau

et chacune d'entre elles
ressemble à une ville

traversée par des milliers
de cascades chimiques.

Ce problème est si compliqué !

Au lieu de ça, je pense qu'une des plus
grandes avancées des neurosciences

et de tout ce que nous faisons,
réside dans l'exploitation

de cette qualité incroyable
de notre cerveau, qui vous est propre,

à se recâbler et réaffecter l'usage
de certaines régions

sur la base de ses besoins.

Si on prend un peu de recul
par rapport aux neurosciences,

la question que je me pose est :

n'avez-vous jamais attendu de comprendre

un problème en détail
et dans toutes ses nuances,

avant de décider
de le résoudre et de changer ?

Quand on veut obtenir
un changement social à Los Angeles,

où vivent 6 millions d'habitants,

sans doute que plusieurs millions
ne seront pas motivés

et ne vous aideront pas.

Mais si vous vous concentrez sur ce qui
est défaillant et ne fonctionne pas,

tirez peut-être une leçon
du neurohacking :

exploitez ce qui fonctionne
et obtenez des résultats.

Merci.

(Applaudissements)