Une nouvelle étude récemment publiée dans les Actes de la National Academy of Sciences (PNAS) par des neuroscientifiques cognitifs du McGovern Institute for Brain Science du Massachusetts Institute of Technology (MIT) montre que le raisonnement logique humain ne repose pas sur la zone de traitement du langage du cerveau. Cette découverte remet en question les hypothèses conventionnelles de longue date sur l’esprit, l’intelligence et la relation entre la cognition humaine et l’intelligence artificielle.
Les philosophes, les linguistes et les chercheurs en sciences cognitives se demandent depuis longtemps si le langage est le mécanisme par lequel l’esprit fonctionne ou s’il s’agit simplement d’un des outils utilisés pour l’exprimer. Parce que la logique et le langage peuvent être décomposés en parties plus petites et combinés en structures complexes, les deux semblent étroitement liés. Cependant, les chercheurs notent que le raisonnement logique nécessite souvent une précision qui manque au langage et que le langage est linéaire, tandis que le processus d'évaluation des informations disponibles pour parvenir à des conclusions logiques nécessite une façon de penser moins linéaire.
Afin de savoir si les deux sont véritablement indépendants en termes de mécanismes cérébraux, une équipe de recherche scientifique composée de Hope Kean, chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de la professeure agrégée du MIT Evelina Fedorenko, et d'autres ont collaboré avec la neuroscientifique Rosemary Varley et son équipe de recherche de l'University College de Londres. Les chercheurs ont invité deux patients qui avaient subi de graves dommages aux zones de traitement du langage de leur cerveau en raison d'un accident vasculaire cérébral et qui étaient presque incapables de comprendre et de produire un langage à participer au test.
Dans l’expérience, les chercheurs ont conçu des tâches de puzzle qui pouvaient être réalisées sans instructions auditives ou écrites. Une tâche demandait aux participants d'examiner deux ensembles de nombres et de trouver les règles cachées qui les connectaient ; une autre tâche a remplacé les nombres par des motifs géométriques, demandant aux participants d'étudier une matrice de motifs et de sélectionner le motif manquant pour compléter le puzzle. Les résultats des tests ont montré que malgré leurs compétences linguistiques gravement altérées, les deux patients ont réalisé des tâches de raisonnement logique de plus en plus difficiles, aussi bien que les témoins sains. Ils peuvent même transmettre des règles dérivées par des gestes ou des dessins, prouvant qu’ils comprennent parfaitement la logique même s’ils sont incapables d’utiliser le langage.
Afin de déterminer quel système cérébral effectue ces tâches de raisonnement, l’équipe de recherche a ensuite utilisé l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour observer l’activité cérébrale d’adultes en bonne santé lors de la résolution de problèmes de logique. Les analyses ont montré que ni le raisonnement inductif, qui consiste à identifier des règles cachées, ni le raisonnement déductif, qui évalue la validité des conclusions syllogistiques, n'activent le système linguistique du cerveau. Bien que le « réseau d’exigences multiples » responsable de la résolution de problèmes complexes ait répondu lors du raisonnement inductif, il n’a pas participé au raisonnement déductif.
Cette combinaison de recherches comportementales et d’imagerie cérébrale fournit des preuves solides que les systèmes linguistiques et logiques sont séparés dans le cerveau humain. Les chercheurs ont souligné que ce résultat revêt une grande importance pour la compréhension correcte des maladies neurologiques telles que l’aphasie. L’expérience clinique montre que la perte de la fonction langagière n’équivaut pas à la perte de l’intelligence. De nombreux patients aphasiques peuvent encore gérer leurs finances, jouer aux échecs, terminer le Sudoku et prendre des décisions complexes. Le public devrait reconnaître que les difficultés d’expression du langage, qu’elles soient dues à une aphasie due à un accident vasculaire cérébral, à un trouble développemental du langage ou au fait d’être un anglophone non natif, ne représentent pas un manque d’intelligence ou de capacité individuelle. En outre, les résultats de la recherche pourraient également offrir une nouvelle perspective sur la conception et le développement futurs de l’intelligence artificielle, tels que les grands modèles de langage.