Illusions: quand notre cerveau tombe dans le panneau

Certains la voyaient bleue et noire. Pour d’autres, elle était blanche et dorée. En quelques heures, la photo de cette robe avait fait le tour de la toile. Ce n’était pas la première illusion d’optique publiée sur Internet et les réseaux sociaux, mais elle a marqué les esprits… Si le phénomène est fréquent et qu’il s’est banalisé, les publications n’en sont pas moins interpellantes: «Combien de bras voyez-vous sur cette photo ?» «Où sont passées ses jambes ?» «S’agit-il d’un homme ou d’un chien ?» Sans indication, pas toujours simple d’y voir clair… Certains dénoncent un usage abusif de Photoshop ou d’autres programmes de retouche, mais une explication scientifique permet toujours de justifier la manière dont nous interprétons ces images quand elles n’ont pas été retravaillées.

Le point commun de ces illustrations: les apparences trompeuses. Le cerveau, en cherchant du sens et de la cohérence, interprète les messages qu’il perçoit. Il puise dans ce qu’il connaît pour compenser ce qu’il ne peut expliquer. «L’activité cérébrale repose sur des circuits de neurones, explique Jean-Marc Grailet, psychologue et neuropsychologue au CHR de la Citadelle, à Liège. Ces circuits se construisent largement au travers de l’expérience, laquelle modifie la force des synapses, les connexions entre les neurones. Plus nous reconnaissons les mêmes objets, plus cela creuse des « ornières synaptiques » au sein de ces circuits, où viennent ensuite naturellement « glisser » les nouveaux stimuli extérieurs qui sont automatiquement associés à ceux déjà répertoriés.» Il s’agit donc d’un mécanisme d’apprentissage inconscient et incontrôlable, qui oblige le système à identifier ce qu’il voit, par simple inertie, même si l’information sensorielle est incomplète ou ambigüe. Souvent, nous nous fions à ce que nous voyons, mais en réalité, et au fil de l’expérience accumulée, nous avons tendance à percevoir des choses déjà vues.

«Notre architecture neurosensorielle est le fruit de l’évolution, précise le neuropsychologue. Notre cerveau augmente ou adapte certains signaux, quitte à parfois en faire trop. On s’en rend compte dans des situations inhabituelles, comme quand on propose des patterns qui n’existent pas dans la nature. La fonction des sens n’est pas de nous transmettre fidèlement le monde mais d’en extraire ce qui est utile dans les meilleurs délais. Ils tendent à augmenter la saillance des signaux. Parfois, les distorsions associées aux illusions perceptives ne semblent répondre à aucune utilité particulière, elles se contentent de sur-interpréter des patterns géométriques évocateurs de profondeur ou de mouvement.» Ces erreurs du système perceptif se produisent face à des stimuli artificiels et organisés, et généralement en vision périphérique.

D’autres illusions s’inscrivent dans un cadre «connu». Elles recourent à des objets familiers insérés dans des scènes naturelles ou réalistes. À l’image des «tables de Shepard» (voir illustration 2 ci-dessus), dont la surface est identique malgré le sentiment d’en percevoir une plus longue et étroite que l’autre, conformément à ce qui serait logique dans une perspective tridimensionnelle.

Autre exemple: l’échiquier d’Adelson (voir illustration 3 ci-dessous), sur lequel 2 cases semblent afficher des couleurs différentes. Or, si on masque les détails avoisinants, c’est-à-dire le «contexte», aucun doute: elles sont bien identiques. «Cette tendance à la normalisation par rapport à un cadre de référence naturel se marque très clairement lorsque la perception implique des objets reconnaissables, lesquels sont incorporés en une scène réaliste et cohérente au prix de diverses distorsions perceptives. Notre cognition, soit notre connaissance préalable du monde, influence donc la perception pour qu’elle débouche sur des expériences plausibles, acceptables. Elle gomme les irrégularités, parfois de manière spectaculaire. En réalité, la conscience cherche la cohérence, elle la force, même. Elle est incapable d’appréhender le chaos. Elle opère systématiquement une synthèse d’un matériel épars et l’harmonise.»

Le triangle de Penrose (voir photo de titre) est particulièrement emblématique de cette contrainte de cohérence. C’est en 1958 que le mathématicien britannique Roger Penrose a publié pour la première fois le dessin de cet objet qui ne peut exister qu’en 2 dimensions. «Les objets impossibles violent les règles de la cohérence, constate Jean-Marc Grailet. Nous pouvons les décrypter zone par zone, mais notre cerveau est incapable de les assimiler de manière globale, intégrée. Cela nous confirme que ce que nous percevons n’est pas une copie de la réalité, mais bien le résultat d’un processus actif. Notre conscience capte la cohérence du monde. Quand elle n’en trouve pas spontanément, elle modifie la perception de ces objets pour en créer.»

Certains ont fait des illusions leur cheval de bataille. Les illusionnistes se spécialisent dans l’art de faire croire quelque chose qu’on ne voit pas. Notre conscience ne perçoit qu’une chose à la fois. Elle ne fonctionne pas de manière exhaustive. Lors d’un tour de magie, notre attention est intentionnellement dirigée vers un élément, un détail mineur, au détriment du reste de la scène. C’est en grande partie sur ce phénomène d’exclusivité que repose l’art de l’illusionnisme ou de la prestidigitation. Le prestidigitateur capte notre attention, remplit notre «fenêtre attentionnelle» et manœuvre dans l’ombre, hors champs. Il manipule aussi nos expectatives, parvenant de la sorte à nous surprendre par des résultats inattendus.

Peut-on, dès lors, se fier à nos sens ? «Même si cela parait être la démarche la plus sensée, elle est douteuse !, souligne Jean-Marc Grailet. Les illusions perceptives nous apportent la preuve que notre perception du monde n’est pas fidèle – même si c’est pour notre bien. Après tout, si la perception déforme la réalité, c’est pour nous la simplifier, nous la rendre plus rapidement disponible et accessible à la conscience, et augmenter notre potentiel d’adaptation et de survie.»

Au final, ce que notre cerveau a déjà emmagasiné biaise la manière dont il interprète les nouveaux signaux. En remplissant le réel pour lui donner de la cohérence, nos sens peuvent nous induire en erreur. Mieux comprendre comment ils fonctionnent nous permet de mieux définir notre rapport au monde et de mieux en décoder les événements. Tout en étant conscient, alors, que la réalité que nous percevons n’est qu’interprétation, que nous pouvons raisonnablement douter de nous-mêmes et faire preuve d’ouverture face aux opinions divergentes nées de perceptions singulières.

La direction trompée, c’est le sommet de l’art ! Détourner l’attention des spectateurs pour masquer une manipulation, ou comment tromper l’autre en le mettant sur une mauvaise voie… On mise sur des automatismes: en répétant plusieurs fois les mêmes gestes, on peut anticiper la réaction du public et savoir où va se porter son regard. Juan Tamariz, un grand magicien espagnol, laisse par exemple régulièrement tomber ses cartes pour faire croire qu’il est maladroit, et ainsi éviter les soupçons.

Ceux qui inventent des tours sont pour moi des génies ! La démarche du magicien est d’ailleurs une copie conforme de celle du scientifique… Mais là où le physicien veut expliquer son raisonnement, le magicien tente de ne jamais le faire. J’ai une grande admiration pour les physiciens, ce sont les meilleurs spectateurs. Donner un côté magique aux expériences devant un parterre de scientifiques qui ne comprend plus rien, c’est assez grisant… On m’a d’ailleurs déjà demandé d’intervenir dans des cours de physique, afin de leur donner un côté plus ludique. J’apprécie beaucoup ces expériences. Placer la magie dans un cadre scientifique permet de l’intellectualiser. De la physique qui débouche sur un tour de magie, je considère que c’est un chef d’œuvre. 

Quand on fait un tour de magie, on a toujours un temps d’avance sur le spectateur. En fait, en général, il ne se rend même pas compte que le tour a déjà commencé ! Certains tours, on peut les refaire, parfois plusieurs fois. Si la personne est perdue, elle ne pourra jamais comprendre ce qu’on fait. Mais la plupart du temps, on part du principe qu’un tour ne se répète pas. Car s’il n’est pas parfait, le spectateur va finir par profiter d’un petit défaut pour le comprendre…

C’est l’une des grandes différences entre les expériences scientifiques et les tours de magie… Un physicien qui rate son expérience n’en sera pas gêné. Il va en tirer des conclusions, peut-être rédiger des articles, rebondir sur d’autres pistes. En magie, un tour raté, c’est la mort du magicien !