La recherche, un sacerdoce comme les autres

Dossier : Premier PasMagazine N°697 Septembre 2014
Par Anne COLLINS (02)

“ Les sciences cog­ni­tives ? Mais ma pauvre fille, c’est le miroir aux alouettes ! »

Ain­si me conseillait un des pro­fes­seurs de ma majeure de mathé­ma­tiques fon­da­men­tales lorsque je lui pré­sen­tai mes hési­ta­tions sur la suite de mon orien­ta­tion aca­dé­mique, jusqu’alors fer­me­ment fixée vers une thèse en mathé­ma­tiques pures.

La plu­part des conseils obte­nus à l’époque au sein de l’École concor­daient : ce nou­veau domaine auquel je m’intéressais n’était pas digne de l’attention d’une vraie scientifique.

REPÈRES

Les sciences cognitives regroupent les disciplines scientifiques dédiées à la description et à l’explication des mécanismes de la pensée humaine, animale ou artificielle. Elles reposent sur l’étude et la modélisation de phénomènes tels que la perception, l’intelligence, le langage, le calcul ou le raisonnement.
Les sciences cognitives utilisent conjointement des données issues de nombreuses branches de la science, comme la linguistique, l’anthropologie, la psychologie, les neurosciences, la philosophie ou l’intelligence artificielle.

La découverte

Quant à moi, je fus fas­ci­née de décou­vrir qu’on pou­vait étu­dier la cog­ni­tion par la méthode scien­ti­fique, qu’il était pos­sible d’appliquer des ana­lyses quan­ti­ta­tives rigou­reuses à des phé­no­mènes aus­si appa­rem­ment inac­ces­sibles que l’intelligence, la mémoire, l’apprentissage, et même la conscience.

“ Une discipline à la croisée de beaucoup d’autres ”

La recherche avance à très grands pas dans cette jeune dis­ci­pline, située à la croi­sée de beau­coup d’autres : la méde­cine, la bio­lo­gie, l’informatique, dont l’intelligence arti­fi­cielle, les mathé­ma­tiques appli­quées avec en par­ti­cu­lier une branche des sta­tis­tiques, le machine lear­ning, et bien sûr la psy­cho­lo­gie expérimentale.

Les avan­cées consi­dé­rables des der­nières années dans notre com­pré­hen­sion du cer­veau, et de son rôle comme sub­strat du com­por­te­ment, de la pen­sée et l’esprit, ont repo­sé de manière cru­ciale sur l’interaction per­ma­nente entre ces domaines.

LES ÉTAPES CLASSIQUES

Mes activités journalières de recherche sont variées, mais incluent toutes les étapes typiques de la recherche scientifique. Je travaille à l’élaboration de protocoles expérimentaux me permettant d’isoler les comportements qui m’intéressent et programme ces expériences. J’interagis avec les assistants de recherche qui font passer ces expériences à mes sujets d’intérêt : le plus souvent de jeunes adultes, mais occasionnellement des patients atteints de la maladie de Parkinson ou d’autres pathologies. J’analyse les données obtenues.
Je développe et simule des modèles mathématiques qui rendent compte quantitativement des comportements et signaux neuronaux que j’observe, et j’utilise ces modèles pour formaliser des théories expliquant le traitement et l’utilisation d’informations par notre cerveau, ce qui me permet de fermer la boucle : tester les nouvelles prédictions de ces théories par d’autres expériences.
Je passe bien sûr un temps important à rédiger mes résultats pour publication, et à lire des articles de recherche.

Le choix de la recherche

Pour par­ti­ci­per à cette recherche, j’ai donc déci­dé de pour­suivre en qua­trième année d’École un mas­ter 2 de sciences cog­ni­tives à Paris, puis une thèse au labo­ra­toire de neu­ros­ciences cog­ni­tives, une uni­té de l’INSERM ini­tia­le­ment à Pierre-et-Marie-Curie, puis à l’École nor­male supé­rieure, défen­due en jan­vier 2010.

Ce domaine est à la fois mieux recon­nu et beau­coup plus répan­du aux États-Unis : la plu­part des uni­ver­si­tés y offrent des cur­sus de (neu­ro) sciences cog­ni­tives dès la licence et ont un dépar­te­ment de recherche dédié. J’ai donc déci­dé d’enchaîner avec un post­doc au Labo­ra­to­ry for Neu­ral Com­pu­ta­tion and Cog­ni­tion à l’université Brown, près de Bos­ton, où je me trouve tou­jours actuellement.

J’y étu­die l’apprentissage et la prise de déci­sion par des régions anciennes du cer­veau (les gan­glions de la base) et par des régions par­ti­cu­liè­re­ment déve­lop­pées chez les humains et les adultes (le cor­tex préfrontal).

Heurs et malheurs

La vie de cher­cheuse scien­ti­fique a ses hauts et ses bas, et j’ai par­fois trou­vé que l’expérience pou­vait être par­ti­cu­liè­re­ment soli­taire. La recherche est une acti­vi­té intrin­sè­que­ment ris­quée et de long terme. Au jour le jour, il y a peu de gra­ti­fi­ca­tions telles que celles appor­tées par la satis­fac­tion d’un tra­vail accompli.

“ Publish or perish ”

Les moments de suc­cès sont rares. Ceux de mes pro­jets qui ont abou­ti ont pris entre deux et six ans, et des mois de tra­vail peuvent n’aboutir à rien : c’est l’incertitude fon­da­men­tale de la recherche, expé­ri­men­tale ou théorique.

Une autre dimen­sion de l’incertitude de la recherche aca­dé­mique est la pré­ca­ri­té des postes, sou­vent liés à l’obtention de finan­ce­ments extrê­me­ment contrai­gnants et com­pé­ti­tifs à obtenir.

Mal­gré des sou­tiens admi­nis­tra­tifs sou­vent effi­caces, beau­coup d’énergie et de temps sont donc absor­bés à sim­ple­ment obte­nir les moyens maté­riels de conti­nuer sa recherche à court terme, ce qui peut en contraindre l’orientation de manière néfaste : Publish or perish.

Trois étapes essen­tielles de la recherche en sciences cognitives
Un sujet passe une expé­rience pen­dant que l’activité élec­trique du cer­veau est enre­gis­trée par des élec­trodes d’un élec­troen­cé­pha­lo­gramme (EEG).
Anne COLLINS (02) présente les résultats de ses recherches
La pré­sen­ta­tion des résul­tats à des confé­rences est une étape de dis­cus­sion essentielle.
Une analyse statistique du fonctionnement du cerveau.
Une ana­lyse sta­tis­tique per­met d’extraire les régu­la­ri­tés tem­po­relles (en haut) et spa­tiales (en bas) du signal, et d’observer le fonc­tion­ne­ment du cerveau.

DES PERSPECTIVES DIFFICILES

Sur le plan de la carrière, il est parfois difficile d’accepter la lenteur de la progression professionnelle. Mes camarades de promotion avancent dans les rangs de leurs entreprises et perçoivent des salaires que je n’atteindrai jamais. Pendant ce temps, le monde académique exige toujours de moi de travailler sur des postes de courte durée sans l’assurance de perspectives stables. Le domaine de la recherche académique, quelle que soit la discipline, est hautement saturé.
Cette année, j’ai postulé à des postes d’assistant professor aux États-Unis ; la lettre de refus de l’université de Berkeley en Californie indiquait que 350 personnes avaient déposé un dossier pour ce seul poste. Aux États-Unis, l’obtention d’une position avec sécurité d’emploi dans la recherche se fait en moyenne autour de 40 ans, après une période de probation de six à huit ans, impliquant souvent une extrême mobilité géographique, une perspective difficile pour qui souhaite conjuguer vie personnelle et professionnelle.

Apprendre tous les jours

Pour­quoi tra­vailler dans un domaine si exi­geant que toute pause peut défi­ni­ti­ve­ment mettre hors jeu ? Parce que tout cela peut être contre­ba­lan­cé, au moins en par­tie, par d’autres avan­tages, ceux-là même qui m’ont fait choi­sir cette carrière.

Mon tra­vail me per­met d’apprendre tous les jours, me laisse la liber­té de poser les ques­tions qui m’intéressent et qui me paraissent impor­tantes pour la socié­té – en me don­nant la chance de pou­voir y cher­cher des réponses.

J’ai la pro­fonde satis­fac­tion de savoir que mon métier a un sens et contri­bue à l’avancement de l’humanité. C’est un métier qui met à contri­bu­tion toutes mes res­sources intel­lec­tuelles et humaines pour une cause essen­tielle – la Science – et un tra­vail auquel je suis fière et heu­reuse de me rendre tous les matins, ce qui pour moi n’a pas de prix.

Des bases scientifiques solides

L’École poly­tech­nique, qui clas­sait les sciences cog­ni­tives par­mi les huma­ni­tés et sciences sociales (H2S), n’a pas été le meilleur milieu pour décou­vrir ce domaine de recherche scien­ti­fique émi­nem­ment quan­ti­ta­tif et expérimental.

“ Dédier sa vie à l’avancée de la science ”

Ma seule expé­rience de recherche durant ma sco­la­ri­té (un court stage d’option de trois mois au labo­ra­toire de mathé­ma­tiques pures de l’X) fait pâle figure quand je la com­pare à l’expérience des nou­veaux étu­diants qui débutent cinq ans de thèse dans mon uni­ver­si­té actuelle, sou­vent après plu­sieurs années pas­sées comme assis­tants de recherche dans des laboratoires.

L’X ne m’a pas habi­tuée à cher­cher par moi-même, à lire, cri­ti­quer et syn­thé­ti­ser des résul­tats publiés, une com­pé­tence pour­tant essen­tielle à acqué­rir mais qui demande une longue pra­tique. Pour­quoi l’X, qui ambi­tionne de nous doter d’une vaste et solide culture scien­ti­fique, n’inclut- elle pas dans ce socle l’analyse et l’interprétation sta­tis­tique des données ?

Qui d’entre nous n’a pas, dans son tra­vail, à inter­pré­ter des don­nées mas­sives et complexes ?

Cepen­dant je conti­nue d’éprouver, plu­sieurs années après avoir quit­té l’École, cer­tains béné­fices de ma for­ma­tion à l’X. La soli­di­té des bases scien­ti­fiques acquises dans dif­fé­rents domaines, par­ti­cu­liè­re­ment en mathé­ma­tiques, m’est tou­jours très utile. La notion de modé­li­sa­tion quan­ti­ta­tive est ancrée dans l’enseignement plu­ri­dis­ci­pli­naire scien­ti­fique de l’X ; c’est une res­source extrê­me­ment pré­cieuse pour une recherche de qualité.

Je pense qu’une for­ma­tion poly­tech­ni­cienne qui recon­naî­trait cette matière dans sa dimen­sion scien­ti­fique – et non comme un mor­ceau anec­do­tique des H2S – four­ni­rait un excellent départ pour un futur cher­cheur de ce domaine.

Ma propre tra­jec­toire pro­fes­sion­nelle n’a pas tou­jours été facile, et je ne recom­man­de­rais la recherche qu’à une per­sonne réel­le­ment enthou­sias­mée par l’idée de dédier sa vie pro­fes­sion­nelle (et par­fois une part de sa vie per­son­nelle) à l’avancée de la science.

Quoi de plus exci­tant que d’essayer chaque jour de per­cer les mys­tères du sys­tème même qui nous per­met de penser ?

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