C’est bien connu, l’expérience est un très bon moyen pour apprendre. Mais jusqu’à quel point ? D’après une étude publiée dans la revue Nature Communications, elle serait aussi valable pour le cerveau humain ! En effet, d’après les chercheurs, le cerveau se servirait au quotidien de ses expériences passées pour fonctionner : lorsqu’il se passe quelque chose - un bruit, une lumière, un son, etc. -, cet organe reçoit un ou plusieurs stimuli sensoriels. La perception qu’il en fait dépendrait des stimuli qu’il a déjà analysé par le passé. 

Le cerveau se sert du passé pour analyser les stimuli tactiles

Les chercheurs ont d’abord découvert qu’une simple vibration faite au bout du doigt d’un humain - un stimuli sensoriel dit tactile - allait déterminer la façon dont toutes les vibrations suivantes seraient jugées. Forts de cette observation, ils ont créé les mêmes algorithmes que le cerveau utilise pour percevoir chaque nouvelle sensation tactile, en fonction des stimuli qu’il a précédemment rencontrés, c’est-à-dire de son histoire sensorielle récente. "Lorsque nous nous adaptons à une voix calme, comment notre perception du volume s'adapte-t-elle pour nous permettre de saisir les mots ?, questionne Iacopo Hachen, premier auteur de la publication. La règle générale, issue de notre étude, est que les expériences en cours se font en fonction de la perception des stimuli qui se sont produits dans un passé récent.” Néanmoins, pendant leurs travaux, les scientifiques n’ont analysé que les stimuli tactiles. "Bien que les expériences et le modèle mathématique (menés ou élaborés par les auteurs) se soient limités au sens du toucher, nous sommes convaincus que les algorithmes s'appliqueront à d'autres modalités sensorielles”, affirme Sebastian Reinartz, co-auteur de l’étude. Les chercheurs comptent poursuivre leurs travaux dans ce sens. 

Stimulus après stimulus, le canal sensoriel s’affine

Dans le détail, les chercheurs ont observé que même si les stimuli étaient très courts - inférieur à une seconde - ils laissaient une trace dans le cerveau pendant près d'une minute. Ces traces s'accumulent et génèrent un biais de perception. Au fil du temps, les informations collectées stimuli après stimuli laissent donc une trace à long terme dans le cerveau, ce qui lui permet d'affiner son canal sensoriel. Mais que se passe-t-il en cas de nouveau stimuli ? La réponse diffère d’un individu à l’autre car les stimuli n’ont pas le même impact. Les personnes dont le cerveau sollicite la mémoire plus lointaine pour analyser une sensation sont plus précis dans la détection des stimuli. Mais, la contrepartie est que ces mêmes individus ont plus de mal à s’adapter à un nouveau contexte car ils sont plus lents pour l’analyser. Dans des situations où l'environnement change - comme faire des allers et retours entre une pièce bruyante et un bureau calme - cela peut être désavantageux car l’adaptation sensorielle sera plus lente.

Poursuivre les recherches pour mieux comprendre

Lors de leurs expériences, les scientifiques ont analysé ce phénomène d’analyse des stimuli grâce aux perceptions antérieures à la fois chez l’humain et chez le rat. Ils estiment ainsi que les systèmes nerveux de nombreuses espèces pourraient aussi fonctionner de cette manière. La suite de leurs recherches visera à déterminer lesquelles précisément mais aussi à comprendre où les souvenirs des stimuli sont stockés dans le cerveau et comment ils interagissent avec le présent.