Abstract

Jérôme Sackur stresses that the study of consciousness cannot be limited to snapshots of conscious states. According to him, consciousness is a permanent flow, a “flowing river”. This flow of consciousness varies constantly both in intensity and in speed. He first presents so-called "experience sampling" techniques for exploring in children, at all times, the reaction to stimuli involved in a task that these children are performing. He thus highlights, in the flow of consciousness, periods of attention deficit disorder, such as "waking daydreaming" and proposes models of such a dynamic. It is, he says, an essential characteristic of the human mind and of its consciousness, not to be systematically and permanently focused on a task but that there may exist great variations between individuals in this regard. Discussing the weaknesses and strengths of these sampling techniques, he offers others that allow him more direct access to the dynamics of attention and concentration. Applying his investigations to children with attention deficit disorder, Jérôme Sackur shows that they can have practical applications, in particular in the diagnosis of children who are inattentive at school or in life.

<footnote n="1">¹ Ce chapitre est la transcription, effectuée par Pierre Nabet et Jean Pierre Treuil, membres de l'AEIS, de la conférence de Jérôme Sackur faite au colloque organisé par l'AEIS, à l'Institut Henri Poincaré, le 15 mars 2018 ; le texte a été relu et corrigé par le conférencier. Il est publié avec son accord.</footnote>
# 1. Introduction

Je vais vous parler du flux de conscience, des moyens de l'étudier, à travers deux catégories d'expériences, et de résultats obtenus. Mais auparavant, il me semble utile de rappeler quelques points.

## 1.1. Un peu d'histoire : la conscience en psychologie expérimentale

Reprenons rapidement l'histoire de la conscience en psychologie. Comme vous avez peut être dû le voir au cours de ce colloque, cela a commencé par une association naturelle entre la conscience et la psychologie, au point que la psychologie fondamentale était considérée comme la science de la conscience par les pères fondateurs de cette discipline (James, Ribot, ou Wundt par exemple) : la psychologie était équivalente à l'étude des états conscients. Existaient bien aussi une psychologie animale et une psychologie de l'enfant, concernant des « sujets » qui ne pouvaient pas rapporter leurs consciences, et aussi une psychologie sociale, mais ce n'était pas la Psychologie Fondamentale, la psychologie première, dirais-je.

Ensuite, il y a eu une période pendant laquelle on a tout simplement rejeté l'idée même que la conscience existe. Donc, on ne pouvait faire une science de quelque chose qui n'existait pas. C'est la période du behaviorisme, pour lequel la psychologie était la science du comportement ; la conscience était une illusion, une invention politiquement fondée peut-être, mais qui n'avait pas de justification scientifique, position à l'encontre de tout ce qu'on allait faire par la suite

*Puis vint la révolution cognitive.* La révolution cognitive, vers les années 1950, définissait la psychologie, non plus comme l'étude du seul comportement, non plus comme l'étude exclusive de la conscience, mais plutôt comme l'étude du mental. A partir du moment où la psychologie devient une étude du mental, la conscience devient un problème parmi d'autres qu'on peut étudier, ou ne pas étudier.

Ce qui est intéressant à savoir, c'est que pendant des années, en fait, la psychologie cognitive a évité de parler de conscience sans que ce soit, pour autant, une interdiction. Ce n'était pas une nécessité comme à l'époque des pères fondateurs. Ce n'était pas non plus interdit comme à l'époque du behaviorisme. Il aurait été possible d'en parler mais pendant un certain temps on a évité de le faire parce qu'on gardait le souvenir du behaviorisme qui nous avait appris que parler de subjectivité, c'est dangereux. Personne ne parlait de conscience, sauf peut-être quelques Prix Nobel à la retraite, à un moment où on peut s'autoriser plus de choses. Quand on avait le Prix Nobel en physiologie et médecine en particulier ou en physique, on pouvait se mettre à parler de conscience parce que là, de toute façon, on n'avait rien à perdre.

De nos jours, la conscience est devenue un domaine d'étude « normal ». C'est une question parmi d'autres, comme celles du langage, de la mémoire, etc, au sein d'une science du mental, une science normale au sens de Kühn.
* Dans le cognitivisme, la conscience n'est ni

* Exclue (Behaviorisme)

* Requise (Introspectionnisme)

* "The language of information processing is neutral with respect to the conscious quality of mental events" (Baars, 1989)

* Le *contraste* entre une situation consciente et une situation inconsciente devient une variable expérimentale

Cette nouvelle orientation a donné lieu à des avancées tout à fait magnifiques sur la question de la *conscience perceptive* grâce à l'application

de la méthode contrastive.

## 1.2. La méthode contrastive

La méthode contrastive consiste à trouver deux situations expérimentales jumelles, très proches l'une de l'autre, mais qui diffèrent par un élément qui fera que dans une des deux situations le ou la participante à l'expérience est consciente du stimulus, alors que dans l'autre situation, qui est presque identique, le ou la participante n'en n'a pas conscience. Du point de vue physique, du point de vue physiologique, la différence entre les deux situations est tout à fait minime, mais dans l'une de ces situations, il y a perception consciente, dans l'autre, non.

Qu'est que cela a permis ? ce sont par exemple, ces études de Stanislas Dehaene que Claire Sergent a poursuivies ensuite, avec cette idée qu'on va contraster des situations où un symbole est masqué et pourra être démasqué. Dans Dehaene et collab. 1998² on présente à un ou une personne participant à l'expérience (Figure 1) un premier masque qui contient une série de caractères sans signification pendant 71 ms (millisecondes), puis arrive un stimulus qui est présenté pendant 43 ms (ici NINE, le nombre 9), un autre masque est présenté avec une autre série de caractères sans signification pendant 71 ms et enfin est présenté un stimulus clairement identifiable (ici le nombre 6) pendant 200 ms. Si le premier stimulus (9) est présenté dans les conditions que je viens de décrire, il n'est pas consciemment perçu ; mais il suffit d'écarter légèrement les masques, de faire en sorte de mettre un écran blanc entre le premier masque et le chiffre 9 pour que ce dernier devienne clairement perçu. Que le sujet prenne conscience ou que le sujet ne prenne pas conscience de ce nombre, quasiment toutes les choses sont égales par ailleurs. La stimulation physique, le nombre lui-même est présenté pendant la même durée, mais la prise de conscience a été modifiée. Qu'est-ce qui se passe dans le cerveau à ce moment-là ?

Si l'étude précédemment citée se concentre sur l'impact de la perception inconsciente du nombre masqué, d'autres études de Dehaene, toujours basées sur le masquage/démasquage et que Claire Sergent a présentées, analysent bien les différences.

<footnote n="2">² Imaging unconscious semantic priming, Dehaene et al. Nature Vol. 395. Oct. 1998</footnote>
<figure><img src="image_1.png" /><figcaption>**Figure 1** montrant le dispositif de masquage (Stanislas Dehaene et al. 1998)</figcaption></figure>

Ainsi dans Dehaene 2001³ on montre qu'il y a effectivement des différences d'activation cérébrale dans les potentiels évoqués donc des modifications de l'EEG (Electro-Encéphalo-Gramme), lorsque le mot est masqué ou, au contraire, lorsqu'il est reconnu, lorsque le sujet en a conscience. Ces différences d'activation cérébrale apparaissent également en IRM Fonctionnelle (Figure 2).

**1.3. Wilhem ou William ?**

Tous ces résultats sont magnifiques et ont fait grandement avancer les connaissances dans le domaine de la conscience perceptive. Mais, dans un certain sens, ils posent la conscience comme étant un phénomène instantané. Ou plutôt comme *une succession d'instantanés* (au sens photographique du terme) qu'on examine séparément.

Il y a certainement dans la conscience un aspect qui va au-delà de cette succession d'instantanés. La conscience est aussi quelque chose comme un flux. Ces deux manières de voir sont bien illustrées respectivement chez ces deux pères fondateurs de la psychologie que sont *Wilhem Wundt et William James*.

<footnote n="3">³ Cerebral Mechanisms of word masking and unconscious repetition priming, Dehaene et al. *Nature Neuroscience* Aug. 2001</footnote>
**T1 versus T3: unmasked or masked stimuli**
**(both attended)**

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

**Figure 2** montrant les modifications d'activation cérébrale mises en évidence dans (Stanislas Dehaene et al. 2001)

Pour Wundt la conscience est d'abord un champ avec un contour représentationnel, contour qui peut changer d'un instant à l'autre : quelque chose qui est conscient à un certain moment peut ne plus l'être l'instant d'après, où quelque chose d'autre peut parvenir à la conscience ; l'opposition est nette avec James pour qui étudier la conscience, c'est étudier un flux qui a une dynamique particulière.

Il y a un aspect particulier dans l'évolution de ces représentations, qui est la structure même de cette évolution ; structure qui est intrinsèquement importante pour comprendre la conscience. Ce n'est pas simplement le moment de perception, mais c'est aussi la manière dont le contenu se transforme. Pour faire comprendre cela, je vais reprendre ici quelques citations de James. Ça fait vingt ans que je réfléchis à cette question, mais c'est seulement cette année que je m'aperçois que j'arrive à répondre aux interrogations que ces citations de James suscitent.

En effet, James écrit dans *Les principes de la psychologie* (1890), que la conscience n'est pas divisée en petits morceaux, des termes tels que chaine ou train ne décrivent pas de manière adéquate, ils décrivent seulement la manière dont elle se présente à elle-même en premier lieu. La conscience n'est pas une chose faite de moments à jointer, c'est un flux, un flot, une rivière, un stream, toutes métaphores bien plus adaptées pour la décrire. Dans le même chapitre sur le flux de conscience, James continue et il insiste sur un point important pour ce que je vais vous montrer plus loin ; c'est cette idée qu'en fait le flux de
conscience *est plus ou moins rapide* selon les moments et *qu'il a un rythme*. Et donc que si on considère la conscience seulement comme une succession d'instantanés, on perd l'idée qu'elle possède un rythme intrinsèque. Il faut aussi prendre ce rythme en compte.

À la fin de la citation James introduit deux termes qui sont fondamentaux à mon avis, ce sont les idées d'état transitif et d'état substantif. James dit : « Il y a des moments dans la conscience où elle s'établit dans un certain contenu ». Ce sont des moments de repos et il les appelle : « des moments substantifs ». Puis, il y a des moments de transition lorsque la conscience passe à un autre contenu et c'est ce qu'il appelle : « des moments transitifs » et en fait notre conscience est une succession de moments substantifs et de moments transitifs : si on veut comprendre ce que c'est la conscience, il ne faut pas simplement prendre des instantanés dans ce flux mais il faut comprendre aussi la dynamique de ces alternances de moments substantifs et de moments transitifs.

La question est maintenant de savoir comment on va étudier ça. C'est compliqué et je pense qu'on est très, très loin d'avoir une bonne technique pour de telles études. Je vais vous présenter d'abord une approche que nous avons mise en œuvre dans un premier temps, basée sur des techniques qui se sont révélées inadéquates, car leurs résultats peuvent être interprétés de plusieurs façons et j'expliquerai précisément pourquoi. Je vous présenterai ensuite d'autres techniques appliquées à des données toutes nouvelles, qu'on vient juste d'acquérir et qui, peut-être, permettront de faire quelque chose de plus adéquat.

* La conscience n'est pas seulement un champ (analogue au champ visuel) — Wundt (1878)

* C'est aussi un flux — James (1890) :
> « Consciousness, then, does not appear to itself chopped up in bits. Such words as 'chain' or 'train' do not describe it fitly as it presents itself in the first instance. It is nothing jointed; if flows. A 'river' or a 'stream' are the metaphors by which it is most naturally described. In talking of it hereafter, let us call it the stream of thought, of consciousness, or of subjective life. » (James, *Principles of Psychology*, 1890)

"[...] the successive psychoses [représentations] shade gradually into each other, although their rate of change may be much faster at one moment than at the next.

[...] When the rate is slow we are aware of the object of our thought in a comparatively restful and stable way. When rapid, we are aware of a passage, a relation, a transition from it, or between it and something else. [...] Like a bird's life, [our stream of consciousness] seems to be made of an alternation of flights and perchings. The rhythm of language expresses this, where every thought is expressed in a sentence, and every sentence closed by a period. The resting-places are usually occupied by sensorial imaginations of some sort, whose peculiarity is that they can be held before the mind for an indefinite time, and contemplated without changing; the places of flight are filled with thoughts of relations, static or dynamic, that for the most part obtain between the matters contemplated in the periods of comparative rest.

Let us call the resting-places the 'substantive parts,' and the places of flight the 'transitive parts,' of the stream of thought. It then appears that the main end of our thinking is at all times the attainment of some other substantive part than the one from which we have just been dislodged." (W. James, *Principles of Psychology*, 1890)

## 2. Approche du Flux de Conscience par échantillonnage d'expériences

Je vais parler ici d'études qui utilisent le paradigme de la « rêverie éveillée », à savoir le fait que quelle que soit la chose qu'on est en train de faire, il y a des moments où on est, brusquement, en train de penser à quelque chose *qui n'est pas* ce à quoi on devrait être en train de penser à cet instant. Quand je dis « on devrait être en train de penser », c'est, bien sûr, toujours relativement à une tâche particulière. On peut discuter du fait de savoir s'il n'y a pas toujours quelque chose à quoi on devrait être en train de penser ; mais disons qu'en laboratoire, on peut opérationnaliser en demandant aux gens de faire quelque chose de précis. A vrai dire, cette situation-là nous arrive souvent ; j'aime beaucoup ce tableau du 19ème siècle où on voit une dame qui devrait peut-être jouer du piano ou qui devrait peut-être lire un livre, mais qui finalement est en train de faire tout à fait autre chose.
## 2.1 Etudes sur la rêverie éveillée

Commençons par introduire la question de la dynamique du flux. Pour l'étudier, la technique la plus simple est de revenir à l'interrogation de base en psychologie, c'est-à-dire de demander aux gens : à quoi penses-tu ? dans la pratique, on fait exécuter une tâche par des personnes, tâche qui peut durer pendant trente, voire quarante-cinq minutes. En général, on choisit des tâches assez ennuyeuses, des tâches rébarbatives et on interrompt ces personnes de manière aléatoire. On essaie de bien répartir les sondes par lesquelles on les interrompt. On les interrompt donc de manière aléatoire, et on leur demande, au moment où on les interrompt, de rapporter le contenu mental juste à l'instant où on les a sondées.

Vous voyez bien ici la différence par rapport aux expériences sur la conscience évoquées dans l'introduction, utilisant la méthode contrastive. Dans la plupart de ces expériences on soumet les personnes à un stimulus, et on leur demande s'ils en ont pris conscience. On leur demande par exemple de se concentrer sur une tâche, puis on leur montre, ou on leur fait entendre quelque chose, puis on les interroge sur la prise de conscience de cette chose-là.

Dans ce nouveau type d'expérience, c'est différent. On place les personnes dans une tâche, mais on ne les interroge pas sur la conscience qu'ils ont eu de tel ou tel évènement. On leur demande, à des instants aléatoires, de rapporter leur contenu de pensée pour savoir dans quel état ils se trouvent à cet instant ; avec l'idée qu'on pourra ainsi essayer de reconstruire la dynamique de leur conscience au cours de la réalisation de la tâche. Cette technique s'appelle « de l'échantillonnage d'expérience » parce qu'en fait, on va échantillonner le contenu mental de manière plus ou moins libre, soit en laboratoire, soit dans la vie quotidienne en donnant aux gens un beeper qui peut sonner à des moments donnés sur leur téléphone portable, par exemple.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 3 :** Comment étudier le flux de conscience ?</figcaption></figure>

On a fait une telle expérience récemment et on a recueilli les réponses des personnes. La « rêverie éveillée » étudiée ainsi, montre que dans à peu près 30 % du temps, les gens vous disent qu'ils ne pensaient pas à ce qu'ils étaient censés être en train de faire. Ils lisent, par exemple, ou encore ils regardent un film, ils écoutent une conférence, mais en fait, ils sont en train de penser, assez souvent donc, à tout à fait autre chose.
On ne peut pas ne pas considérer que ce phénomène puisse avoir des conséquences pratiques. De fait, depuis 15 ans, une série d'études sur la rêverie éveillée montre l'existence de ces conséquences pratiques, parfois dramatiques. Par exemple si on regarde les accidents de voiture, on s'aperçoit que dans le nombre de victimes d'accidents, la proportion de personnes impliquées qui étaient en état de rêverie éveillée est très importante<fnref n="4" />. Le phénomène de rêverie éveillée a également un impact important dans le domaine de l'aéronautique.

Cette question est illustrée, en creux pourrait-on dire, par l'exemple des voitures autonomes. Les techniques en jeu ne cherchent pas à simuler l'esprit humain, car justement, si vous concevez une voiture autonome vous n'avez pas envie d'implanter la rêverie éveillée, vous avez envie que l'algorithme se focalise sur sa tâche de manière permanente, sans se laisser distraire. Or, c'est un caractère essentiel de l'esprit humain de faire le contraire : un trait fondamental de la conscience humaine est bien qu'elle ne peut pas se concentrer de manière ininterrompue.

## 2.2 Etudes sur les troubles de l'attention

Je vais maintenant parler d'une étude que nous avons faite sur des enfants qui ont un trouble de l'attention. Ce, avec l'objectif de savoir comment est organisé le flux de conscience chez de telles personnes, et plus généralement, s'il existe des différences interindividuelles dans l'organisation du flux de conscience. Dans cet exposé, mon but est également d'illustrer à nouveau le principe d'échantillonnage et d'introduire un problème intéressant dans la conception « Jamesienne » du flux de conscience.

Cette étude porte sur des enfants qui ont un déficit de l'attention avec hyperactivité, en anglais « Attention Deficit / Hyperactivity Disorder » (ADHD) ou en français TDAH « Trouble Déficit de l'Attention avec Hyperactivité » . Ce sont des enfants qu'on appelle des hyperactifs, qui ont des problèmes à l'école notamment parce qu'ils ne peuvent pas se concentrer, ils ne peuvent pas rester en place, etc. Tous les enfants ont, dans une certaine mesure, ce trait de caractère par rapport aux adultes, mais chez certains enfants ce trait peut devenir pathologique ; ça devient alors véritablement un problème, se manifestant sur le plan scolaire.

Avant de présenter quelques résultats (Figure 4), décrivons brièvement la méthode employée.

<footnote n="4">⁴ Cf : Mind wandering and driving : responsibility case-control study, Cédric Galéra et al. *British Medical Journal*, dec. 2012</footnote>
### 2.2.1 Méthode de l'étude

Dans cette étude<fnref n="5" />, réalisée avec des médecins, on a pris deux populations, à l'hôpital et au laboratoire, mais ici je vais ne parler que des enfants, de 7 à 12 ans ; on fait exécuter par ces enfants une tâche de rêverie éveillée : Les enfants sont devant un écran où apparaissent des stimuli, toutes les deux secondes environ. Ces stimuli sont des chiffres, la tâche consiste à appuyer sur une touche dès qu'un chiffre apparaît, sauf si le chiffre est 3. Dans ce dernier cas, il ne faut pas appuyer sur la touche. C'est une tâche classique qu'on appelle en psychologie tâche de Go/no-Go. Elle est particulièrement facile mais rébarbative au sens où elle provoque quasi inévitablement de la rêverie éveillée : c'est en effet difficile de rester totalement focalisé sur elle pendant 35 minutes, ce n'est pas possible même pour des enfants très volontaristes et en plus, on avait là des enfants, qui, pour certains d'entre eux, avaient des problèmes d'attention.

Les enfants étaient donc installés devant les écrans et sondés de temps en temps à autre ; nous adressant à des enfants, nous leur avions montré des petits dessins d'oursons illustrant différents types d'états mentaux dans lesquels nous leur demandions de savoir s'ils s'y trouvaient. Cinq catégories d'états mentaux possibles associées chacune à une image d'ourson, étaient imposées a priori. Nous leur demandions de catégoriser l'état mental dans lequel ils se trouvaient à l'instant où nous les sondions, par rapport à ces cinq possibilités. Pour qu'ils puissent répondre - désigner l'image adéquate - en connaissance de cause, nous leur avions expliqué ce à quoi elles correspondaient, à savoir dans quel état mental ils pouvaient se trouver ; nous leur disions ainsi :

* Première possibilité (On-Task Focus, couleur bleue claire de la figure 4):
  Vous pouvez être concentrés sur la tâche, complètement en train de l'exécuter, sans être perturbés par le monde extérieur, ni par des idées incidentes. Dans notre jargon, l'enfant est complètement dans le flot de la tâche

* Seconde possibilité (Distraction, couleur jaune de la figure 4) :
  Vous n'êtes plus vraiment, complètement dans la tâche, car ici c'est l'hôpital, par exemple, il y a du bruit, ce bruit vous déconcentre, vous pensez à quelque chose qui se passe autour de vous.

* Troisième possibilité (Task-Related Interferences, couleur verte de la figure 4) :
  Vous êtes en train de penser à la tâche mais vous n'y êtes plus vraiment. Vous vous dites par exemple « Ah, il faut que je me concentre davantage » ou encore « c'est vraiment rébarbatif, plus qu'ennuyeux », etc. On n'est pas dans la tâche, mais on y réfléchit.

* Quatrième possibilité (Mind Wandering, couleur bleue foncé de la figure 4):
  Vous êtes en train de penser à vos vacances, au fait que vous serez bientôt ailleurs, ce genre de choses. C'est la pure rêverie éveillée où la pensée n'a pas de rapport avec l'environnement ni avec la tâche.

<footnote n="5">⁵ Attentional Lapses in Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder : Blank Rather Than Wandering Thoughts. Charlotte Van de Driessche et al. Psychological Science 28(10) Aug. 2017</footnote>
* Cinquième possibilité (Mind Blanking, couleur rouge de la figure 4):
  Vous ne pensez à rien, il n'y a rien dans votre esprit. C'est en effet tout à fait possible que les gens ne pensent à rien.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 4** Etude des troubles de l'attention. Résultats par groupe d'enfants et par possibilités de réponses, en pourcentage moyen de ces réponses dans chaque groupe ; l'étude 2 concerne les adultes, dont il ne sera pas question ici. (Van den Driessche et al, 2017)</figcaption></figure>

Ces réponses possibles ont été comparées sur quatre groupes d'enfants, groupes décrits ci-dessous avec le code qui leur a été attribué, et dont les deux premiers sont des groupes de contrôle.

* Groupe « C-Ctrl » enfants sains, n'ayant aucun problème particulier
* Groupe « H-Crl » enfants à l'hôpital, mais qui n'y sont pas pour un trouble de l'attention ou pour hyperactivité

* Groupe « T-ADHD » enfants avec trouble de l'attention sous traitement médicamenteux (Methylphenidate)

* Groupe « N-ADHD » enfants avec un trouble de l'attention sans traitement médicamenteux.

### 2.2.2 Résultats

La figure 4 donne les résultats obtenus pour les quatre groupes d'enfants en fonction des possibilités de réponse imposées. On y observe qu'en fait les ADHD, les enfants qui ont le trouble de l'attention se différencient des autres essentiellement par le taux de Mind-blanking, le fait qu'ils disent : « Je ne pense à rien à ce moment-là ». Cette constatation est particulièrement marquée dans le groupe des N-ADHD, sans traitement, où le taux de Mind blanking est significativement plus élevé que dans les deux groupes de contrôle. Lorsqu'on leur donne le traitement, ce taux redescend vers celui des groupes de contrôle ; par contre le taux de Mind Wandering augmente : ces enfants sous traitement ont plus de rêverie éveillée que tous les autres.

Il faut donc retenir une chose sur la symptomatologie du trouble de l'attention : lorsque les enfants avec un TDAH ne sont pas présents dans la tâche ou qu'ils ne sont pas présents à l'école, ça n'est sans doute pas parce qu'ils sont en rêverie éveillée mais peut-être parce qu'ils ont des moments de vide mental où ils ne pensent à rien et que ça leur pose un problème ensuite pour se reconcentrer. Le traitement par Méthylphenidate restaure, réduit cette proportion de blancs mais encourage la rêverie éveillée. Il y a là quelque chose de paradoxal mais qui ne l'est pas vraiment... c'est sur cet aspect que je voudrais maintenant insister, en revenant à la question du flux de conscience.

### 2.2.3. Discussion

Le problème qui se pose en effet est : qu'est-ce que c'est que ces blancs ? En fait, c'est un peu ambigu. Nous avions pensé à cette catégorie du Mind Blanking en nous disant : « C'est possible que les enfants veuillent nous dire ça » mais nous n'avions pas vraiment théorisé, à l'origine, ce que cela pouvait être. On s'est aperçu ensuite qu'en fait, il y avait au moins trois manières différentes de concevoir une réponse à la question de ce qui relèverait de cette catégorie.

La première option, c'est que ça pourrait être des vrais épisodes de vide mental. Après tout, il pourrait se faire qu'il y ait des moments dans notre « flux de conscience » où nous n'avons pas de conscience. Il y aurait des moments du temps physique en gros, pendant lesquels il n'y a pas de conscience. Et évidemment, a posteriori, on ne les voit pas ces moments là. Rétrospectivement, ils ne sont jamais présents, puisqu'il n'y a rien, et la seule manière de s'en apercevoir, c'est lorsqu'on est sondé de manière externe. Mais si on
regarde après coup, alors on ne peut pas voir ces blancs parce qu'ils seront raboutés, agencés avec les autres moments où il y a une conscience. Bon, c'est possible qu'il y ait ainsi des moments de vide... et que l'idée de vide mental paraisse paradoxale, tout simplement parce que de l'intérieur, par introspection, ils sont forcément invisibles.

La seconde option, c'est que ça peut être aussi un déficit de métacognition justement, un déficit d'introspection. Peut-être que ces enfants, n'ont pas plus de vide mental que les autres, que ces moments de vide existent ou pas. Peut-être simplement ont-ils plus de difficulté à rapporter leurs contenus mentaux, parce qu'ils n'arrivent pas à expliciter le contenu de leur conscience. Ce n'est pas un trouble attentionnel, dans un certain sens, ou encore c'est le fait que, de manière conjointe, les troubles attentionnels soient associés à des déficits d'introspection.

La troisième option est celle qui nous intéresse le plus avec mes étudiants et étudiantes. C'est en fait l'idée que ça serait lié à la variabilité de la vitesse du flux de conscience. Peut-être que ces enfants-là, ce qui leur arrive, ce n'est pas qu'ils ont plus fréquemment des vides mentaux, ce n'est pas qu'ils ont un problème d'introspection, mais c'est qu'en fait, *ils sont plus souvent en transition*. C'est-à-dire que leur flux de conscience est plus instable et que les *moments substantifs* - au sens de James - dans lesquels ils ont un contenu de pensée relativement accessible, sont plus courts, et il y en a moins. Alors ils vont se mettre à « transitionner » plus souvent et pendant la durée de la transition ils ne pourront rien rapporter parce que rien n'est complètement stabilisé. James d'ailleurs fait allusion à cette possibilité : il y aurait en quelque sorte une plus grande probabilité que le sondage des enfants ait lieu pendant ces moments de transition.

Le problème, c'est que notre méthodologie est complètement insuffisante pour vraiment aborder cette question-là. Parce que ce qu'on fait, c'est de sonder les personnes toutes les 15/20 secondes, mais on ne connaît pas la fréquence des moments transitifs et des moments substantifs. On ne peut donc pas reconstruire à partir de ces sondages très, très irréguliers, très espacés, *very sparse* on dirait en anglais, on ne peut pas reconstruire l'ensemble du flux avec des données si pauvres. Nous avons bien donc là un problème d'adéquation entre la méthodologie et notre question, qui est tout à fait important.

## 2.3 Modélisation markovienne versus modélisation continue du flux de conscience

Je voudrais, à ce stade, faire une parenthèse théorique sur les modèles sous-jacents, pour montrer en quoi cette méthodologie de *l'experience sampling* est insuffisante. Ce que je dis ici, c'est que cette méthodologie est pauvre. Elle ne nous permet pas en effet de distinguer ce que j'appellerai une vision *markovienne* du train de pensée et une vision du flux de conscience comme quelque chose de continu avec cette dynamique proprement « Jamessienne ».

La version markovienne du train de pensée serait l'idée que les enfants sont, à un instant dans un état mental précis et qu'ils ont, à chaque instant, une certaine probabilité d'y rester, ou au contraire de faire une transition vers un autre état mental. Dans la figure 5, toutes les
flèches ne sont pas représentées mais on pourrait concevoir assez facilement une matrice avec des probabilités de transition d'un état mental à un autre. Ça expliquerait un train de pensée tel que celui figuré sur le même schéma où l'enfant passe d'un des cinq états mentaux possibles, - ici de rêverie éveillée, je pense à mon dernier anniversaire - à un autre, savoir l'état de concentration sur la tâche.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>**Figure 5** Le train de pensée dans sa version Markovienne (toutes les transitions possibles ne sont pas représentées sur la figure)</figcaption></figure>
Avec un étudiant, nous avions essayé de mettre en œuvre un modèle de ce genre<fnref n="6" /> ; pour déterminer la succession des états mentaux d'un sujet impliqué dans une tâche de Go/No-go, nous nous étions basés sur le fait que, dans ces tâches, exploitées depuis des années, existe une certaine variabilité des temps de réponse aux stimulus, temps observés aux instants où ils sont interrogés sur leurs états mentaux. Cette variabilité est relativement importante et avec Mikaël Bastian, on s’était rendu compte qu’elle corrèle avec les rapports subjectifs, les états mentaux : Les périodes pendant lesquelles les temps de réponse (appui ou non appui sur la touche dans la tâche de Go/No-go) des sujets sont les plus variables, sont aussi les périodes pendant lesquelles ils ont le plus souvent répondu qu’ils sont off-task, qu’ils sont déconcentrés. Alors que les périodes pendant lesquelles ils sont réguliers dans leur temps de réponse, sont celles où ils vont répondre qu’ils sont relativement concentrés.

Nous nous étions alors basés sur cette constatation pour concevoir des modèles Markoviens avec, de manière sous-jacente, deux états possibles : On-task (OT), concentré, ou en rêverie éveillée (MW) (cf Figure 6), chacun de ces états étant associé à une distribution différente des temps de réponse, grande variabilité pour l’état MW, faible variabilité pour l’état OT.

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

**Figure 6** illustrant un modèle Markovien binaire de transition entre deux états OT et MW (Bastian et Sackur 2013)

<footnote n="6">⁶ Mind wandering at the fingertips : automatic parsing of subjective states based on response time variability. Mikael Bastian et Jérôme Sackur. *Frontiers in Psychology*, sept. 2013</footnote>
Nous avions alors montré que ça marchait à peu près. En gros, les états dans lesquels on
prédisait que les gens se trouvaient d'après l'analyse du modèle de Markov latent sur leur
temps de réponse, c'était aussi ceux qui, lorsqu'on les sondait, correspondaient à leur
réponse ON ou OFF. Mais évidemment, c'est extrêmement pauvre comme approche. C'est
extrêmement pauvre parce que d'une part on se base sur les temps de réponse qui sont les
résultats les plus extérieurs du travail de la pensée et d'autre part, pour valider ces modèles
de Markov latents, avec une interrogation des sujets toutes les 15 secondes, on a des
données qui sont totalement sous-dimensionnées. Puis on s'est rendu compte qu'on pouvait
très bien construire un modèle psycho-physique expliquant exactement la même chose,
basé non pas sur des états mentaux *discrets* entre lesquels il y aurait des transitions
possibles, mais sur une sorte d'état mental sous-jacent animé de variations *continues* de
concentration et qu'au moment où l'on demande aux personnes de répondre : êtes-vous
concentrées ou déconcentrées ?, elles mobilisent un seuil de décision fixé de façon interne
(Cf Figure 7). Les personnes discrétisent en quelque sorte les valeurs de concentration de
leur état mental au moyen de ce seuil de décision. C'est un modèle alternatif de ce type que
nous avons tenté de proposer avec Mikael Bastian et Valentin Wyart<sup>7</sup>,

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>**Figure 7** : Le flux de la conscience dans sa version psycho-physique : les réponses des sujets (concentré vs. Déconcentré) dépendent d'un seuil interne de décision. (Bastian, Wyart & Jérôme Sackur, 2014)</figcaption></figure>

Mais en réalité la faiblesse des données disponibles fait qu'on n'a aucun moyen de faire la
distinction entre les deux interprétations. William James disait déjà cela : qu'on n'a pas un

<footnote n="7">⁷ Mind wandering reports and the stream of consciousness. Bastian, Wyart et Sackur, *Psychonomics 2014* (Posters), Long Beach, CA</footnote>
train de pensée, discret et Markovien, mais qu’en même temps, manquent les études exactes pour le démontrer.

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

Pour donner une image de cette situation, c'est comme si l'on essayait de deviner, de reconstruire des discussions qui ont lieu dans une maison la nuit, alors qu'on se trouve à l'extérieur et qu'on observe seulement l'allumage ou l'extinction des lumières dans différentes pièces. Face à cette espèce

d'impossibilité, on s'est dit qu'il fallait aborder la question avec une toute autre méthodologie et c'est ça que je voudrais maintenant présenter.

## 3. Un accès direct au flux de conscience sans experience sampling ?

Avec Charlotte Van den Driessche<fnref n="8" />, nous nous sommes dit : « Ce qu'il faut faire, c'est trouver des tâches où à chaque instant l'exécution de la tâche par le sujet nous renseigne sur son état mental ». On ne va plus avoir besoin de sonder le sujet de l'extérieur, on va prendre une tâche qui par sa nature nous dit quelque chose de l'état mental dans lequel le sujet se trouve à chaque sondage. Pour ça, on a pris à nouveau des enfants de 8-9 ans, une soixantaine d'enfants parce qu'il y a de grandes variabilités d'attention chez les enfants à cet âge-là, et on leur a fait faire deux tâches, une tâche essentiellement visuelle, de « barrages de cloches » parmi un ensemble de dessins, et une tâche verbale dite de « fluence sémantique », en l'occurrence nommer le plus grand nombre d'animaux. Par ailleurs, avec l'aide de leurs parents et leurs enseignants, les enfants ont été notés sur leur capacité attentionnelle. On a ainsi les enfants dont on sait qu'ils sont très bons pour se concentrer et d'autres enfants qui ont des problèmes de concentration. On utilise la même échelle que celle utilisée pour étudier l'ADHD. On dispose donc d'une sorte de gradation de la capacité attentionnelle de tous ces enfants ; l'idée sous-jacente est que ces capacités vont corréler avec le style de recherche que les enfants vont déployer dans le domaine visuel comme dans le domaine sémantique.

### 3.1 Expériences sur une tâche visuelle de « barrage de cloches »

Dans ces expériences, on présente aux enfants une feuille comme celle de la figure 8, où des cloches sont réparties parmi d'autres dessins. On demande aux enfants de barrer toutes les cloches. C'est là une des tâches classiques en neuropsychologie. Mais, ce qui n'est pas classique, c'est qu'on a enregistré l'ordre dans lequel les enfants ont barré les cloches. La figure 9 donne des exemples de « barrage de cloches » pour six enfants, avec des parcours très différents les uns des autres : on constate que certains enfants font une exploration

<footnote n="8">⁸ Cf Lower Attentional Skills predict increased exploratory foraging patterns. C. Van de Driessche et al. *Scientific Reports* 9:10948, Jun.2019</footnote>
systématique du voisinage d'une cloche donnée, d'autres font parfois des « sauts » importants. Ces différences s'avèrent liées aux différences de capacité attentionnelle.

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>**Figure 8** : trouver les dessins de cloches dans cet ensemble de petits dessins ! (Van den Driessche et al, 2019 ; figure fournie par J. Sackur, co-auteur.)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>**Figure 9** Parcours de barrages de cloches pour six enfants</figcaption></figure>
## 3.2 Expériences sur une tâche verbale de « fluence sémantique »

Dans ces expériences, on demande aux enfants de nommer en deux minutes autant d'animaux qu'ils ou elles le peuvent. Les enfants connaissent beaucoup d'animaux et sont très contents d'effectuer cette tâche. On a ensuite pris les productions de ces enfants (c'est-à-dire les listes des noms d'animaux) en les traduisant chacune en anglais et en appliquant sur ces traductions des modèles sémantiques tel que le modèle Word2vec de Google.

Chaque nom d'animal devient un point dans un espace de 350 dimensions (dans lequel tous les noms d'animaux courants sont déjà placés) ; chaque liste donnée par un enfant devient ainsi un parcours dans cet espace. Ce parcours une fois obtenu, on peut calculer la distance entre deux noms d'animaux successifs dans la liste (par exemple, la distance entre les deux points de l'espace respectivement associé à chien et chat est assez faible, comparativement avec celle entre chien et alligator). On a ensuite vérifié que ce modèle était cohérent, correspondant bien à une réalité sous-jacente de ces explorations : pour ce faire, nous avons regardé s'il existait une corrélation entre l'intervalle de temps séparant la production de deux noms successifs, que nous appellerons *temps de réponse* (RT), et la *proximité sémantique* (semantic similarity) de ces deux noms ; cette proximité sémantique est un score compris entre 0 (les deux noms sont très éloignés sémantiquement) et 1 (les deux noms donnés sont identiques, ou désignent le même animal)<fnref n="9" />. On s'attend à ce que plus le temps de réponse est long, plus la proximité sémantique des deux noms concernés sera proche de zéro. Et, à l'inverse, plus le temps est court, plus cette proximité sémantique sera proche de 1. Et c'est bien ce qui se passe, comme le montre la figure 10. La droite de régression du nuage descend de gauche à droite : plus les noms sont proches sémantiquement, plus les enfants ont été rapides pour passer de l'un à l'autre.

Pour illustrer les parcours sémantiques ainsi produits par les enfants, on ne peut faire autrement que de projeter ces parcours sur un espace réduit à deux dimensions. C'est ce qui est fait sur la figure 11, qui représente deux exemples de parcours : le parcours rouge est celui d'un enfant disposant d'une plus faible capacité attentionnelle, et le parcours bleu celui d'un enfant ayant plus de ressources attentionnelles.

Il ne s'agit ci-dessus que de deux exemples. Dans les deux types d'expériences que nous venons d'évoquer (visuelles et sémantiques), nous avons effectué des analyses statistiques en séparant en deux le groupe des 60 enfants – ceux qui savent bien se concentrer d'une part, et ceux qui ont plus de difficulté à le faire. La figure 12 donne les histogrammes des distances entre deux cloches successives, dans l'approche visuelle et les histogrammes des proximités entre deux noms successifs, dans l'approche sémantique ; dans les deux cas les

<footnote n="9">⁹ Le calcul de la proximité sémantique est techniquement lié à la métrique de l'espace où les noms sont projetés par Word2vec : il s'agit en fait d'un espace vectoriel, et la distance entre deux noms est l'angle séparant les deux vecteurs qui les représentent respectivement : la proximité se calcule alors par le cosinus de cet angle. Elle est nulle lorsque les vecteurs sont orthogonaux, et égale à 1 lorsque ces vecteurs se superposent exactement.</footnote>
histogrammes noirs sont ceux relatifs aux enfants du premier sous-groupe (bonne capacité de concentration) et les histogrammes rouges sont ceux relatifs au second sous-groupe.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>**Figure 10** : corrélation entre temps de réponses (en ordonnées logarithmiques) et proximité sémantique (en abscisse), pour trois catégories d'enfants classés selon leur capacité attentionnelle</figcaption></figure>

L'analyse de ces résultats est complexe car chez les enfants ne disposant que d'une faible capacité de concentration, deux tendances inverses se manifestent<fnref n="10" /> : d'une part ils ont tendance à faire des sauts plus importants (saut vers une cloche éloignée, saut vers un animal vraiment différent) d'autre part – et c'est particulièrement visible dans l'approche

<footnote n="10">¹⁰ Les enfants explore le voisinage d'une façon assez précise et de temps en temps, ils manifeste une *indécision*, introduisent de plus grands sauts, que ce soit dans l'espace visuel ou sémantique. Les parcours dans les deux approches évoquent ce qu'on appelle, dans la théorie des processus aléatoires dans l'espace, des processus ou *vols de Lévy*, manifestant en pratique une combinaison de sauts dont la distribution en amplitude est contrôlée par trois paramètres. Les parcours des enfants pourraient se rapprocher de tels modèles théoriques, qui pourraient ainsi aider à en caractériser les différences.</footnote>
sémantique, ils ont tendance à se répéter, ou bien à effectuer de « petits » sauts demandant peu d'efforts cognitifs, par exemple sauts du type *chien-chat*.

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>**Figure 11** : Illustration en deux dimensions du parcours sémantique de deux enfants dont l'un (à gauche) est affecté d'un degré d'ADHD élevé (Van den Driessche et al, 2019)</figcaption></figure>

## 3.3 En brève conclusion de ces expériences

Les stratégies d'explorations sont peut-être un moyen d'accéder directement à la structure du flux mental. Aussi les dernières expériences présentées nous semblent intéressantes : elles nous paraissent suivre le flux de conscience de manière plus proche, plus précise que lors des expériences précédentes – même si ce n'est pas encore aussi exact qu'on le souhaiterait. Le moment en effet où l'enfant fait ce grand saut dans une exploration est précisément un moment de transition, un moment transitif au sens de James, une *syncope* du flux mental ; ce qu'on arrive à montrer, c'est que les capacités attentionnelles, telles qu'elles transparaissent dans plusieurs des tâches psychologiques, sont liées à la fréquence des moments de longue transition à l'intérieur du flux de conscience : plus ces capacités sont faibles, plus cette fréquence est élevée.

## 4. En guise de conclusion générale

Pour résumer, j'ai essayé de suggérer que la recherche sur la conscience devrait désormais inclure l'étude non pas simplement des moments, ou des instantanés, de la conscience, mais aussi la dynamique du flux conscient. J'ai souligné à quel point ce travail se heurte à un double défi : d'une part il nous faut concevoir des tâches expérimentales qui apporteraient plus d'information que les tâches classiques d'échantillonnage d'expérience; mais d'autre part et peut-être surtout, il faut concevoir les modèles nous permettant d'interpréter ces données. Je n'ai pas évoqué la question de l'apport que les techniques d'imagerie cérébrale (IRMf, EEG, MEG) pourraient avoir dans ce domaine: il me semble que cet apport sera
décisif une fois que nous aurons réussi à valider des tâches et des modèles comportementaux qui rendront compte fidèlement de la dynamique subjective du flux de conscience. J'ai évoqué les premiers résultats que nous avons obtenus grâce à l'utilisation d'outils d'analyse du langage naturel.

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>**Figure 12** Distribution des distances entre deux « cibles » consécutives dans l'approche visuelle (en abscisse, les distances entre les cloches) et dans l'approche sémantique (en abscisse, la proximité entre les noms d'animaux) (Van de Driessche et al 2019)</figcaption></figure>

Enfin, je voudrais conclure en remerciant Mikaël Bastian, Charlotte Van Den Driessche et Valentin Wyart, sans qui ces idées n'auraient pas vu le jour.