Quand les scientifiques utilisent la machine à casser les codes secrets nazis pour mieux comprendre le cerveau

Le cerveau est-il un ordinateur comme les autres ? C'est en tout cas ce que laissent penser les travaux de certains neuroscientifiques qui tentent de comprendre son fonctionnement en prenant pour base les travaux de décryptage utilisés pendant la guerre. Deux laboratoires de neurosciences de l'Université de Pennsylvanie font partie des premiers à utiliser cette méthode. Ils ont, pour ce faire, pris pour base un algorithme d'Alan Turing. Une séquence mathématique extrêmement célèbre pour avoir permis de décoder les messages que s'envoyaient les nazis pendant la guerre.

Le fondateur de la science informatique a inventé Enigma en 1936. Une machine capable d'étudier tous les sens possibles d'un message. Concrètement, la pression sur une touche de ce qui ressemblait plus ou moins à une machine à écrire entraînait la rotation d'un ou plusieurs rotors, permettant de tester des millions de possibilités. L'installation de toutes les machines de Turing permettait de tester jusqu'à 20 000 configurations par seconde, rendant possible le déchiffrage des codes ennemis.

Le cerveau, un appareil qui étudie tous les messages les uns après les autres

Selon Roger Ratcliff, professeur émérite de sciences sociales et comportementales à l'Ohio State University, ce principe d'actionnement des rotors peut s'appliquer au comportement humain, qu'il voit comme une série de décisions. Enigma "s'avère être un excellent aperçu de la façon dont le cerveau assemble des preuves pour prendre des décisions, ajoute Michael Shalden de l'Université de Washington. Certains neurones, dans le cortex visuel, par exemple, répondent quand des objets qui se trouvent dans notre champ de vision se déplacent vers la gauche alors que d'autres neurones réagissent lorsque ces objets se déplacent vers la droite".

Les neurones ne sont toutefois pas parfaits et des cellules censées réagir pour un mouvement vers la droite se déclencheront au mouvement vers la gauche, et inversement. Les scientifiques pensent donc que, à l'image des codes décryptés par Enigma, des messages peuvent avoir deux sens. Un seul message neuronal ne fournit donc pas suffisamment de preuves pour déterminer si un objet se déplace vers la gauche ou vers la droite.

Un besoin de "preuves" avant d'agir

Tout comme l'algorithme permettait d'accumuler des preuves en temps réel, le cerveau semble faire de même, traitant les informations les unes à la suite des autres. Si un grand nombre de signaux neuronaux lui indiquent un mouvement vers la gauche alors que d'autres lui montrent la droite, le cerveau attendra d'atteindre un seuil suffisant de "preuves" pour prendre une décision et passer à la suivante. Une inconnue de taille demeure toutefois pour les scientifiques qui ne savent pas comment le cerveau détermine qu'il a atteint ce "seuil". Le cerveau doit en tout cas s'appuyer sur l'activité globale de ses millions de neurones pour comprendre ce qui se passe autour de lui et fonctionner correctement.

On ne sait pas encore si la cryptographie permettra de comprendre exactement le fonctionnement du cerveau mais avec ses 86 milliards de neurones interconnectés, cette "machine" n'a pas fini de donner des maux de crâne aux scientifiques du monde entier.