La pandémie de coronavirus a été une sorte d’urgence désorientante. C'est un cataclysme qui définit la génération, mais pour beaucoup d'entre nous, la réalité quotidienne a été solitaire, voire terne. C'est un appel à l'action, mais la chose la plus utile que la plupart d'entre nous pouvons faire est de rester à la maison. Covid-19 est une maladie qui attaque les poumons, mais elle a également aggravé la santé mentale tout en provoquant une réduction drastique du nombre de patients cherchant des soins pour dépression, automutilation, troubles de l'alimentation et anxiété. Quelle que soit la voie empruntée par la pandémie à partir d'ici, déclare Karl Deisseroth, le pionnier américain des neuroscientifiques, psychiatre, bio-ingénieur et maintenant auteur, « Le coronavirus nous a tous touchés et il nous a tous changés. Cela ne fait aucun doute. »
Deisseroth, 49 ans, parle dans le jardin luxuriant et rempli d'écureuils de sa maison à Palo Alto, dans le nord de la Californie, où il a passé une grande partie de la pandémie à s'occuper de ses quatre jeunes enfants. Mais il a bien autre chose en tête. Il a terminé son livre, Connections: A Story of Human Feeling, une enquête sur la nature des émotions humaines. Il a rencontré des patients psychiatriques sur Zoom et a fait des quarts de nuit en tant que psychiatre d'urgence d'un hôpital. Et il a adapté tout cela à son travail quotidien, qui consiste à utiliser de minuscules câbles à fibres optiques pour lancer des lasers dans le cerveau de souris qu'il a infectées avec des cellules d'algues sensibles à la lumière, puis à observer ce qui se passe, milliseconde par milliseconde, quand il active ou désactive des neurones individuels.
Incontestablement, nous allons subir un tsunami de problèmes de santé mentale à cause de la pandémieIl s'agit de la méthodologie de base de l'optogénétique, une technique que Deisseroth a lancée en 2005 avec son équipe de l'actuel laboratoire Deisseroth de l'Université de Stanford. Il a été largement reconnu comme l'une des grandes percées scientifiques du 21e siècle. En substance, il a trouvé un moyen d'activer ou de désactiver des cellules cérébrales individuelles avec une précision incroyable, ce qui a entraîné une révolution dans les neurosciences. L'optogénétique est maintenant son propre domaine, ses techniques et principes utilisés dans des centaines de laboratoires à travers le monde pour faire progresser la compréhension des circuits du cerveau et des conséquences de conditions telles que la schizophrénie, l'autisme et la démence. La plupart du temps, cela se fait en réalisant des expériences sur des animaux – en montant ou descendant littéralement les circuits qui contrôlent l'agression, par exemple ; cependant, les possibilités semblent presque infinies. Le mois dernier, le neurologue suisse Botond Roska a publié une étude qui montrait comment il avait utilisé des principes optogénétiques sur une rétine humaine pour restaurer partiellement la vue d'une personne aveugle.
Deisseroth a également un autre grand pas en avant sur son CV : des cerveaux transparents. En 2013, son équipe a trouvé un moyen de drainer la matière grasse opaque dans le cerveau d'une souris et de suspendre à la place toutes les cellules cérébrales dans un échafaudage d'hydrogel, une substance transparente ressemblant à de la gelée qui permet une imagerie cérébrale extraordinairement détaillée - un important faire un bond en avant par rapport à l'IRMf standard. Il a eu le concept en changeant une couche.
Cheveux hirsutes et sans hâte, Deisseroth ressemble plus à un bassiste dans un groupe de rock de la côte ouest qu'à un scientifique de premier plan – et la façon dont il le dit, toutes ses quêtes de haute technologie sont nées de son ambition d'enfance d'être poète. «C'était mon premier amour et ma vocation – je voulais être écrivain», dit-il. Une fois, il s'est écrasé à vélo alors qu'il tentait de lire un volume de Gerard Manley Hopkins en pédalant. « J'ai toujours été intrigué par la façon dont les mots suscitent des émotions, comment ils peuvent nous élever et nous faire tomber, comment ils servent de symboles très puissants. Si vous le regardez, un moyen de comprendre comment ces symboles sont transformés en sentiments pourrait consister à examiner le fonctionnement du cerveau. Je me suis donc beaucoup intéressé aux neurosciences.
Mais il est arrivé aux neurosciences via la psychiatrie. Les deux domaines sont généralement considérés comme distincts - cerveau v esprit - mais les connaissances acquises lors des consultations avec les patients ont été à l'origine de nombreuses expériences de Deisseroth. « N'importe qui peut lire un manuel de diagnostic et voir une liste de symptômes, mais ce qui compte vraiment pour le patient, c'est une autre histoire », dit-il. « C'est ce qui me permet de penser : quelles sont les correspondances que l'on peut faire au laboratoire ? Comment l'inspiration peut-elle circuler dans les deux sens ? »
J'ai toujours été intrigué par la façon dont les mots suscitent des émotions, comment ils peuvent nous élever et nous abattreConnections, c'est que Deisseroth vient « tourner en boucle », dit-il, de retour à son « amour originel et le plus grand » – l'écriture. C'est un livre révélateur. Parsemé de citations de Jorge Luis Borges et Toni Morrison, il passe de l'évolution de la guêpe à l'autisme, des origines de la fourrure des mammifères à l'automutilation chez les patients atteints de troubles de la personnalité borderline, de la musique à la démence, anéantissant avec désinvolture toutes les dichotomies brutes entre les arts et la science. donc. Parfois, cela rappelle les histoires de cas d'Oliver Sacks, parfois le balayage de Sapiens de Yuval Noah Harari – bien que Deisseroth dise qu'un modèle plus proche est The Periodic Table du poète-chimiste Primo Levi. Il écrit avec un amour évident des mots – mais aussi, avec une ligne de recherche scientifique lucide. Quels sont les sentiments ? Comment travaillent-ils? Pourquoi les avons-nous? Comment évoluent les nouveaux sentiments ? Et pourquoi sont-ils si souvent inadaptés à nos circonstances ?
"Les sentiments sont des réponses à l'information dans le monde - mais comme nous le savons tous, ils suivent leur propre trajectoire", explique Deisseroth. « Ils fusionnent et disparaissent avec le temps. Parfois, nous ne sommes même pas conscients d'eux. Bien que nous soyons encore loin d'une compréhension même sommaire de la nature physique des sentiments, l'optogénétique commence à nous donner une idée de comment et pourquoi ils surviennent. « Nous pouvons non seulement enregistrer à partir de l'activité de dizaines de milliers de neurones pendant que les processus qui correspondent aux sentiments se déroulent – nous pouvons directement augmenter et diminuer la représentation de ces sentiments avec une grande précision. On peut rendre un animal plus ou moins anxieux ou agressif ou maternel ou affamé ou assoiffé. Et toute cette neurobiologie est liée à cette question fondamentale de ce qu'est un sentiment. »
Il y a de nombreux moments où les histoires de cas de Deisseroth font écho aux temps étranges que nous vivons. L'une des histoires les plus déroutantes concerne Alexander, un Américain riche et bien adapté, sans antécédents de maladie mentale, dont la retraite est tombée à l'époque du 11 septembre. Alexander était loin de New York au moment de l'attaque et ne connaissait personne. Mais deux semaines plus tard, alors qu'il était en vacances en Grèce, il a commencé à afficher une « manie classique ». Il était extraordinairement joyeux ; il a considérablement réduit son sommeil (il n'en a pas ressenti le besoin); il avait augmenté la libido. De retour chez lui, il s'est porté volontaire pour l'US Navy et a commencé à s'entraîner pour la guerre, grimpant aux arbres, s'entraînant à viser, lisant la stratégie militaire, insistant auprès de sa femme et de ses enfants déconcertés qu'il était meilleur qu'il ne l'avait jamais été.
Pour Deisseroth, l'affaire était une sorte de parabole (Alexander s'est avéré OK, soit dit en passant). « Pourquoi cette susceptibilité à la manie existe-t-elle ? Y a-t-il une valeur – sinon pour la personne, alors pour la communauté ou pour l'espèce ? Est-ce quelque chose qui avait plus de valeur à un moment différent de la longue marche de l'évolution ? » Il spécule que l'état maniaque – « à certains égards la plus haute expression de ce qu'un humain peut être » – était un circuit dans le cerveau attendant d'être déclenché ; et peut-être que de tels États ont aidé les humains à faire face à la guerre, la famine, l'urgence climatique ou les pandémies dans le passé. Ce que nous considérons comme une maladie mentale peut être une adaptation évolutive - ou une tentative d'adaptation - qui a aidé les communautés du passé à survivre. « Rien en biologie n'a de sens sauf à la lumière de l'évolution », comme l'a écrit le grand généticien Theodosius Dobzhansky.
Cela amène Deisseroth à réfléchir au cas de Jeanne d'Arc dans la France médiévale – une paysanne adolescente qui, comme Alexandre, semblait être un véhicule inapproprié pour une telle manie, mais a néanmoins réussi à avoir un impact national. « L'état altéré a été historiquement important. Même si c'est inadapté pour l'individu, cela peut être transformateur pour la communauté.
Nous aimerions tous être appelés à agir pendant le coronavirus. Mais il n'y a pas grand chose qu'un individu puisse faireDifficile de ne pas penser aux milliers de personnes déclenchées par des complots – des urgences imaginées concernant les mâts 5G, les vaccinations, l'état profond. « C'est la complexité du monde dans lequel nous vivons qui contraste avec le passé lointain et récent. Mais le contexte est tout faux. Nous aimerions tous être appelés à agir pendant le coronavirus. Mais il n’y a pas grand-chose qu’un individu puisse faire.
Dans un autre chapitre, Deisseroth oppose deux patients présentant des «états cérébraux sociaux et non sociaux» extrêmes. Aynur était une femme ouïghoure extraordinairement amicale, ouverte et bavarde qui a commencé à avoir des pensées suicidaires lorsqu'elle a appris, alors qu'elle vivait en Europe, que son mari avait été enterré dans un camp de concentration chinois (elle a dû le déduire de conversations téléphoniques avec ses parents, qui ne pouvait pas risquer de le lui dire directement). En tant qu'extravertie extrême, la perte de ses liens sociaux profonds l'avait détruite.
Pendant ce temps, Charles, qui était sur le spectre autistique, a reculé devant le contact humain : il souffrait d'attaques de panique dans des situations sociales et ne pouvait croiser le regard de personne, associant le contact visuel à un « état interne subjectif de valence négative » (c'est-à-dire se sentir mal). Deisseroth a pu traiter son anxiété et ses attaques de panique, mais le problème du contact visuel est resté inchangé. Cependant, en discutant avec Charles, il a pu accéder à la «vraie essence» du problème. Ce n'était pas ce contact visuel qui le rendait anxieux. C'était que trop d'informations sociales étaient transmises par contact visuel – et Charles trouvait cela accablant.
Nous avons pu apporter ces idées au laboratoire et étudier et même quantifier en bits par seconde comment certains changements qui se produisent dans l'autisme peuvent affecter la gestion de l'information dans le cerveau des mammifères. Cela a en quelque sorte unifié tous les fils de manière très puissante d'une manière qu'un article, une étude ou un questionnaire n'aurait jamais pu faire. »
Il n'est pas surprenant que la pandémie ait été très difficile pour ceux d'entre nous qui, comme Aynur, ont des liens sociaux profonds avec leurs amis, leur famille et même leurs collègues. La technologie informatique, qui réduit parfois nos interactions humaines multicouches et multisensorielles à une seule information – aimer ou ne pas aimer ? – est une pauvre ombre de nos contacts sociaux habituels. "L'une des raisons pour lesquelles les réunions Zoom peuvent être si épuisantes est que nous devons travailler beaucoup plus dur pour créer notre modèle de l'autre personne – et c'est avant de nous adresser à plusieurs personnes", explique Deisseroth. « L'interaction sociale est l'une des choses les plus difficiles à faire en biologie. Pensez à toutes les informations qui arrivent, pas seulement le langage et le langage corporel, mais le modèle que vous formez des désirs et des besoins de l'autre personne, que vous devez ensuite adapter au fur et à mesure que la conversation progresse - c'est une énorme tâche de traitement de l'information. Zoom rend cela beaucoup plus difficile.
Cependant, pour des personnes comme Charles, communiquer à distance peut avoir ses avantages. Deisseroth pense qu'il est faux de considérer l'autisme comme une limitation de l'esprit. « Les personnes autistes ont des difficultés à former un modèle de ce qui se passe dans l'esprit des autres. Mais ce n'est pas une limitation fondamentale. Ils ont certaines structures et certains arrangements dans leur cerveau qui peuvent fonctionner, mais il leur est difficile de suivre le taux d'information d'une interaction sociale. À une échelle de temps différente, ils peuvent faire tellement de choses pour prospérer. » La communication numérique qui n'a pas lieu en temps réel, par exemple les fonctions de courrier électronique ou de chat, peut être d'un énorme avantage - et certaines personnes autistes ont en effet trouvé le rythme plus lent du verrouillage bénéfique.
L'une des raisons pour lesquelles les réunions Zoom peuvent être si épuisantes est que nous devons travailler beaucoup plus dur pour créer notre modèle de l'autre personnePendant ce temps, la portée des traitements en santé mentale est maintenant bien plus grande grâce à l'adoption des technologies numériques. « Incontestablement, nous allons subir un tsunami de problèmes de santé mentale à cause de la pandémie, mais à long terme, j'espère que l'accessibilité des soins de santé mentale sera grandement améliorée par ce que nous avons vécu. S'il y a une lueur d'espoir, c'est peut-être ça.
Deisseroth pense qu'une autre leçon que nous devrions apprendre est de ne pas concentrer tous nos efforts scientifiques sur des objectifs étroitement définis, tels que le traitement d'une maladie particulière. «Notre instinct est toujours de maintenir nos flux de financement et nos efforts de soutien directement alignés sur les besoins du moment. Le danger est que, tout d'abord, notre compréhension est si incomplète que ce niveau d'effort ciblé ne fonctionnera généralement pas. Et nous ne ferons pas l'énorme changement transformateur qui bouleverse tout. " Connections est, entre autres, un argument en faveur de la pollinisation croisée des idées et de la liberté scientifique – suivre la science pour la science. Le grand bond en avant de l'optogénétique reposait sur les notes d'un botaniste du XIXe siècle sur les algues sensibles à la lumière qu'il avait trouvées dans un lac salé au Kenya - "et il les étudiait parce qu'elles étaient belles et pour aucune autre raison", dit Deisseroth. « On n'aurait jamais pu prédire que cela nous donnerait un jour la capacité d'activer et de désactiver les cellules du cerveau et d'arriver à une compréhension causale des connexions et des projections qui établissent nos structures de motivation. Et des histoires comme celle-là reviennent encore et encore dans la science.
Étant donné qu'il se trouve au cœur de la Silicon Valley, je me demande si c'est une source de frustration pour lui que tant des meilleurs esprits de sa génération aient décidé de former leur capacité intellectuelle à vendre de la publicité en ligne pour les géants de la technologie - par opposition à améliorer la santé de l'humanité.
Il fait un sourire ironique. « C'est un peu… déconcertant. Vous verrez des gens brillants de Stanford occuper des emplois très puissants, tous concentrés sur l'obtention d'une petite fraction de clics supplémentaires sur un petit morceau de publicité. J'ai parlé à certains d'entre eux. Ils ne se sentent pas nécessairement très bien à ce sujet.
Il est particulièrement préoccupé par les énormes investissements que Facebook et Google font maintenant dans la science du cerveau. « Ce n'est pas altruiste. Ils ne font pas ça pour nous. Ils le font pour eux. Beaucoup de gens sont concernés par cela. Ces entreprises ont un vernis de service public – et les outils qu'une entreprise comme Google a mis à disposition ont eu un impact positif. Mais même Google Maps, comme nous le savons bien, sert toujours leurs intérêts. Nous devons comprendre cela.
Malgré toutes les pressions de la pandémie, il a savouré le temps qu'il a dû passer avec ses enfants, âgés de cinq à 12 ans, « faire de l'exercice, résoudre des énigmes mathématiques, écrire de la poésie, essayer de trouver des remèdes contre les maladies… » Il a également un fils d'une relation antérieure, qui est maintenant à la faculté de médecine. Ce n'est qu'en écrivant le livre qu'il s'est rendu compte à quel point l'expérience d'être père avait infusé son travail. Il a fait des percées en optogénétique tout en luttant contre la paternité célibataire; il décrit une première rencontre clinique avec une fille souffrant d'un cancer du cerveau comme source d'inspiration pour son travail ; et il se trouve que sa femme, Michelle Monje, est désormais spécialiste du cancer du cerveau chez l'enfant.
« Toutes ces expériences sont très chargées d'émotion, à cause des choses que je vivais à l'époque. Mais je n'avais pas réalisé à quel point ils étaient étroitement liés aux défis de la paternité célibataire et aux tempêtes émotionnelles qui en découlent jusqu'à ce que j'écrive le livre. Je suis venu pour voir comment c'était un thème unificateur dans ma vie : l'enfant qui pourrait être perdu, l'enfant qui pourrait être retrouvé.
En effet, l'optogénétique a contribué à une meilleure compréhension de la parentalité elle-même. « Cela vous change vraiment. Cette structure est là, attendant juste que l'interrupteur bascule. Ce n'est pas une nouvelle connexion qui se forme, elle est là, en attente d'être activée. Lorsque les nouveaux parents parlent d'être « recâblés » ou « reprogrammés » après la naissance, ils sont plus précis qu'ils ne le pensent. Il mentionne les recherches de Catherine Dulac à Harvard, qui a tracé les circuits parentaux chez la souris. « Il y a une connexion qui régit la volonté de trouver les jeunes s'ils sont séparés et une autre qui régit la volonté de protéger et de prendre soin des jeunes. L'état général de la parentalité est assemblé à partir de toutes ces différentes parties. C'est juste magnifique. C'est inspirant.
Tout au long de la pandémie, il a tenté de proposer une théorie unifiée du soi en étudiant les états dissociatifs. Ce qui l'excite vraiment, ce sont les « grands principes » du cerveau. « Tout peut avoir des parties. La vraie magie réside dans la façon dont les propriétés du système découlent des pièces. Nous n'arriverons pas à une compréhension vraiment profonde avant des décennies. Mais nous avons au moins préparé le terrain. Et il faut pousser le plus loin possible. »
Connections: A Story of Human Feeling de Karl Deisseroth est publié par Viking (20 £). Pour soutenir le Gardien et l'Observateur, commandez un exemplaire sur guardianbookshop.com. Des frais de livraison peuvent s'appliquer.
