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Par Le National |
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La théorie du chaos et son apport en médecine comportementale © Dr Joel Dehasse La physique : entre prédiction et chaos Du chaos comme métaphore en médecine comportementale La théorie du chaos, comme elle est définie en physique, science précise de l'univers, est-elle prégnante en médecine du comportement ? Est-il fructueux de penser en termes de la théorie du chaos ? La théorie du chaos définit une évolution temporelle avec dépendance sensitive des conditions initiales. C'est, comme l'écrit David Ruelle, du "bruit déterministe", c'est à dire des "oscillations irrégulières d'apparence aléatoire, produites par un mécanisme déterministe".
Dépendance sensitive des conditions initiales Quand Edward Lorenz, physicien, étudiait la météorologie dynamique, il mit au point un modèle simplifié de l'évolution dans le temps d'une atmosphère au-dessus d'un terrain plat très chaud. Ayant défini les conditions initiales, il confiait à son ordinateur le soin d'appliquer les calculs prédictifs. Décidant de refaire des calculs à partir du milieu de la période, il réintroduisit les données avec les trois décimales que son ordinateur affichait, alors qu'il calculait avec six décimales. La prédiction calculée s'écartait considérablement de la précédente. L'erreur de précision minime dans l'encodage des données avait entraîné une variation très importante de la configuration. La dépendance sensitive des conditions initiales qualifie cette petite variation des conditions initiales qui augmente exponentiellement avec le temps. « Un peu d'incertitude initiale conduisait à l'imprédictibilité à long terme du futur du système » (D. Ruelle, p. 61). Poincaré écrivait en 1908: « Une cause très petite, qui nous échappe, détermine un effet considérable que nous ne pouvons pas ne pas voir, et alors nous disons que cet effet est dš au hasard » (D. Ruelle, p. 63). C'est ce que Lorenz en 1972 présenta devant l'Association américaine pour l'Avancement de la science sous le titre en forme de boutade: « Prédictibilité : le battement des ailes d'un papillon au Brésil peut-il déclencher une tornade au Texas ? » (F. Lurçat, p. 94, 95). L'effet papillon était né. Le mouvement des fluides et la turbulence Le robinet qui coule a énervé plus d'une personne et enthousiasmé plus d'un physicien. Du goutte à goutte, à l'écoulement régulier (dit stationnaire), à l'écoulement pulsé (dit périodique) à l'écoulement fort et irrégulier ; on parle alors de turbulence. Le mouvement périodique est un mode. Un nombre fini de modes est décrit par un attracteur quasi périodique, appelé tore. Il est quasi périodique parce que ses modes ne sont pas commensurables (ils ne sont pas en résonance) ; s'ils l'étaient, l'attracteur serait périodique. La turbulence est-elle définie la somme des modes ? Ce que David Ruelle a démontré, c'est que la turbulence n'est pas que la somme des modes, elle ne peut 'tre représentée par un tore, mais elle fait intervenir les attracteurs étranges.
La physique : entre prédiction et chaos Les m'mes causes produisent-elles les m'mes effets
Systèmes hamiltoniens et dissipatifs
Une autre subtilité de la Nature, inexplicable aujourd'hui par les physiciens et mathématiciens, c'est le changement de phase, dont la congélation et l'ébullition de l'eau sont des exemples familiers (D. Ruelle, p. 164). La physique possède trois modèles (Ekeland p.97) :
Pour David Ruelle, « c'est une bonne idée d'étudier les systèmes biologiques comme des systèmes dynamiques » (p. 104). Cependant, « il semble que l'on doive encore attendre pour qu'émergent des résultats solides sur le chaos biologique ». Les raisons en sont simples : la dynamique des systèmes n'est pas simple, l'évolution temporelle est difficile à quantifier en équations, et m'me si c'était le cas, les équations devraient évoluer avec le temps, le système « apprenant » et changeant donc de nature ; le système n'est pas cyclique, il est irréversible. Le simple fait de mélanger de l'eau froide et de l'eau chaude, pour faire de l'eau tiède, est déjà un mécanisme irréversible ; il n'est pas possible de re-dissocier l'eau tiède en eau froide et en eau chaude aussi facilement que lorsqu'on les a mélangées. Dès lors « l'impact du chaos reste au niveau de la philosophie scientifique plutÙt qu'au niveau de la science quantitative » (p. 105). Du chaos comme métaphore en médecine comportementale Le chaos, c'est à dire l'imprédictibilité d'un système soumis à des effets déterministes, existe en biologie, nous l'avons tous rencontré. Si on ne peut le quantifier, on peut au moins s'en servir au niveau métaphorique. Quand j'ai vu un attracteur étrange et compris l'impossibilité de dire o˜ se trouvait le point ou la particule à tout moment dans cet ensemble, je me suis dit que c'était une belle image pour décrire les comportements d'un individu : à l'observer au cours du temps, on peut décrire l'ensemble de ces comportements qui sembleront centrés sur l'un ou l'autre pÙle d'un attracteur. L'attracteur étrange d'un individu pourrait décrire l'ensemble de ses probables ou de ses possibles, sans que l'on puisse déterminer à chaque instant o˜ il se trouve dans cet ensemble. Imprédictibilité individuelle et prédictibilité statistique Peut-on prédire le comportement d'un chien lorsqu'on l'adopte dans un jeune ’ge? De nombreux tests de sélection comportementale du chiot le font penser. Malheureusement, aucun de ces tests n'a été validé. La réponse serait donc négative ? Pourrait-on avec autant de succès pratiquer la théorie des jeux et choisir un chien au hasard du résultat d'un lancer de dé ? S'il y a bien un système qui subit une dépendance sensitive des conditions initiales, c'est l'individu immature. On pourrait envisager que les comportements adultes de cet individu se retrouvent dans un attracteur (étrange ou non) défini par des paramètres que l'on pourrait simplifier à l'extr'me :
L'un et l'autre de ces paramètres sont très approximatifs. Comme l'influence de la génétique semble s'accroître avec l'’ge, au cours de l'enfance et m'me de l'’ge adulte (Plomin & alii, p. 195), on peut envisager que des tests comportementaux individuels prédictifs plus tardifs soient plus précis. On peut aussi partir à la recherche des items peu sensibles aux variations de conditions initiales et qui seraient alors invariants dans le temps. Il semblerait que le niveau d'activité et de vocalises chez le chaton soit un de ces critères (Karsh, p.170). Il se pourrait aussi que l'agression par peur chez un chiot en situation de retournement forcé (sans colère) sur le dos soit un critère indépendant du temps (cependant, aucune validation n'en a été faite). Ce qui par contre est plus prédictible, c'est l'analyse d'une population par voie statistique. Mais connaître la moyenne et l'écart-type d'un critère X pour une population ne permet à aucun moment d'identifier le critère X pour un individu, sinon d'envisager qu'il sera situé dans la surface identifiée par la courbe de Gauss du critère X de la population représentative. Avec cela, le client qui nous présente son chien ou son chat n'est pas plus informé et nous, vétérinaires comportementalistes, n'avons guère plus d'information prédictible à lui donner. Il en est de m'me de vos résultats thérapeutiques. Vous pouvez analyser vos résultats et affirmer que vous avez 70 à 80% de succès. Pour l'animal en traitement, cela ne lui donne pas 70 à 80% de chances de guérison : il s'améliore ou ne s'améliore pas, soit 50%. Semi-prédictibilité individuelle Contrairement à la figure mathématique de l'attracteur étrange, on peut prédire avec quelque conviction (ou crédulité) une bonne part des comportements d'un individu, si on accumule une grande quantité d'information qualitative et quantitative sur lui. L'individu, qui est un système dynamique entretenu, tend à s'orienter vers un équilibre. L'ensemble de ses mécanismes d'adaptation l'y conduisent (processus d'équifinalité, par exemple). Il a une tendance à « tomber » dans le bassin d'un attracteur. Un exemple en pathologie comportementale du chien est celui de l'anxiété de séparation - avec hyperattachement primaire et privilèges sociaux - qui « guérit » et bascule en trouble de la hiérarchie, passant d'un attracteur à l'autre de façon prévisible, en absence de modification de fonctionnement social du système. En thérapie comportementale, l'attracteur explique le manque d'effet thérapeutique des techniques punitives dans des cas d'agression de distancement (par exemple) et l'efficacité d'un contreconditionnement qui peut faire basculer le comportement vers un autre attracteur. L'idée du changement de phase m'inspire immédiatement l'image d'un état multipolaire, comme le syndrome unipolaire I ou II , dans lequel on a un changement quasi complet de l'ensemble des éléments psychobiologiques d'un individu (Dehasse). Mais il y a bien d'autres changements de phase :
Il y a plusieurs situations qui font penser à la turbulence (chaotique) :
Dans l'hyperactivité, ; on peut plus ou moins définir, pour chaque individu hyperactif, le niveau de stimulation qui déclenchera la turbulence. Les systèmes déterministes ou chaotiques Les systèmes formés de plusieurs individus présentent un nombre d'interactions de n.(n-1). Abraham Moles cite cette règle sociométrique bien connue : « de façon générale, au-dessus de 5 ou 6 personnes, la productivité créatrice d'un groupe [interdisciplinaire] tend à devenir rapidement inférieure à celle de chacun des individus pris séparément dans le groupe, pis : au-dessus de 12 personnes, la productivité créatrice du groupe risque de devenir inférieure à la productivité moyenne d'un seul élément du groupe pris au hasard » (p. 158). C'est un exemple saisissant du processus de « chaotification » d'un groupe de travail. Un système familial avec un animal peut également changer de phase lors de la perte, la maladie ou à l'addition d'un nouveau membre, animal ou humain. J'ai en t'te l'exemple de ce jeune couple avec deux enfants qui ne se parle plus pour raison de désaccord sur l'éducation du chien nouveau-venu dans la maison. Cette situation (ce nouvel équilibre) était très probablement prévue sur leur attracteur étrange. Un système peut ainsi basculer d'un pÙle de l'attracteur à un autre en ajoutant ou en enlevant des règles de fonctionnement, des routines et des rituels de système. Un changement d'un seul élément dans ce système peut entraîner un changement de pÙle dans l'attracteur. Il est trop tÙt pour quantifier le comportement en termes de chaos. Il est utile cependant d'envisager le comportement sous la métaphore du chaos, à savoir que si un comportement individuel ou de groupe (système) semble déterminé par une série de paramètres bien définis, il reste généralement aléatoire de prédire son avenir sinon en termes statistiques. Seuls les comportements qui ne sont pas sensibles aux - ou dépendants des - variations de conditions initiales peuvent rester relativement inchangés dans le temps.
© Dr Joèl Dehasse |