Des chercheurs du California Institute of Technology (Caltech) ont analysé l'activité cérébrale de singes pour reconstituer avec précision les visages qu'ils avaient précédemment observés. Les résultats sont remarquablement fidèles aux originaux.
Les scientifiques ont élucidé le mécanisme précis par lequel le cerveau des singes – et probablement celui des humains – traite les visages. Des cellules cérébrales distinctes collaborent pour identifier l'ensemble des visages possibles.
Il était déjà établi que les neurones du cortex temporal inférieur (également appelé circonvolution temporale inférieure) permettent aux humains et aux primates de reconnaître et distinguer les visages. Cette région s'active plus intensément en présence d'un visage que face à tout autre objet.
Chaque neurone de cette zone encode une caractéristique faciale spécifique, comme la couleur de la peau ou la distance entre les yeux. La fréquence de ses décharges est proportionnelle à l'intensité de cette caractéristique : par exemple, un neurone s'active plus vite si les yeux sont écartés que s'ils sont rapprochés.
« 205 neurones suffisent pour reconstituer un visage »Étude publiée dans Cell (2020)
Pour cette recherche, des électrodes ont été implantées dans le cerveau de macaques afin de mesurer l'activité de neurones individuels. En présentant des visages variant sur 50 caractéristiques, les chercheurs ont identifié les propriétés faciales associées à chaque neurone. Un algorithme a ensuite été développé pour reconstruire les visages à partir de ces signaux neuronaux. Selon l'étude publiée dans la revue Cell en 2020, seulement 205 neurones sont nécessaires pour une reconstitution fidèle.
Auparavant, certains pensaient qu'un neurone unique codait un visage spécifique, comme observé avec Jennifer Aniston chez certains sujets. Cependant, le nombre de visages reconnaissables excède largement celui des neurones du cortex temporal inférieur. Que se passerait-il si un tel neurone était endommagé ? Désormais, il apparaît que quelque 200 cellules collaborent pour encoder un visage.
Ces découvertes pourraient révolutionner la recherche médico-légale, en permettant par exemple d'extraire l'image d'un criminel de l'activité cérébrale d'un témoin.
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