Comment le cerveau élabore-t-il, à partir de l'activité interne des divers centres visuels, les scénarios que nous voyons en rêve ?

Par J. Allan Hobson
Professeur de psychiatrie à la Harvard Medical School,
directeur du Laboratoire de neurophysiologie au Massachusetts Mental Health Center, à Boston, Etats-Unis
traduit de l'américain par Guillaume Villeneuve.
Comment le cerveau élabore-t-il, à partir de l'activité interne des divers centres visuels, les scénarios que nous voyons en rêve ? Selon le psychiatre américain J. Allan Hobson, le cerveau en état de sommeil paradoxal "se croit" éveillé et interprète les signaux internes aléatoires comme s'ils provenaient du monde extérieur.
Dans cet article, j'expose et discute une théorie psychophysiologique spécifique, l'hypothèse d'activation-synthèse du rêve, formulée par Robert W. McCarley et moi-même en 1977. Pour nous représenter la manière dont le cerveau-esprit est activé durant le sommeil de façon à expliquer les caractéristiques cognitives particulières du rêve, voyons comment les processus physiologiques décrits par le modèle de l'interaction réciproque pourraient influencer l'esprit. Ce modèle suppose que la compétition continuelle entre deux populations neuronales interactives, les neurones cholinergiques et aminergiques, constitue le processus physiologique fondamental qui sous-tend l'alternance des cycles du sommeil.
Le cerveau-esprit doit être enclenché et maintenu intérieurement actif pour entretenir la création onirique tout au long du sommeil paradoxal. Cet état peut survenir grâce à la suppression des inhibitions sur plusieurs circuits cérébraux, du fait de la cessation d'activité, induite par le sommeil, dans un sous-ensemble donné de neurones.
Considérons que le commutateur est constitué par les neurones aminergiques et cholinergiques du pont du tronc cérébral. Si nous ne savons pas encore de façon catégorique laquelle de ces deux populations est l'initiatrice du sommeil paradoxal, nous avons des raisons d'attribuer ce rôle aux neurones aminergiques. Une fois le système cholinergique désinhibé, son énergie sera capable de fournir la force nécessaire à l'activation neuronale dans tout le cerveau.
Les neurones aminergiques - le sommeil paradoxal étant interrompu - sont censés exercer une influence modulatrice ainsi qu'inhibitrice sur le cerveau durant la veille. Quand cette activité neuronale modulatrice cesse pendant le sommeil paradoxal , d'autres cellules cérébrales s'activent spontanément. Non seulement elles sont plus actives, mais le " mode " de leur activité s'en trouve modifié : elles opèrent sans être empêchées par les stimuli externes ou l'inhibition interne. Grâce à ce mécanisme, nous pouvons expliquer non seulement que l'esprit est activé pendant le sommeil mais également les propriétés opératoires inhabituelles qui rendent les rêves si étranges.
Il importe également que le cerveau-esprit, une fois activé intérieurement mais sensoriellement déconnecté, réprime la sortie motrice afin d'empêcher l'accomplissement d'ordres moteurs rêvés; sans quoi nous ferions tous des promenades rêvées, des courses rêvées, voire des vols rêvés quatre fois par nuit! Les actes moteurs sont apparemment annulés par l'inhibition des neurones de commande motrice situés dans le cordon médullaire et le tronc cérébral. Ce blocage de la motricité empêche également l'interruption du sommeil par la stimulation sensorielle qu'un tel mouvement renverrait forcément au cerveau. Par trois processus, le cerveau-esprit dans le rêve du sommeil paradoxal est donc préparé: à traiter l'information (activation); à exclure les données sensorielles venues de l'extérieur (blocage sensoriel); enfin à ne pas agir sur les informations générées intérieurement (blocage moteur). Il reste à fournir au cerveau activé mais déconnecté des signaux internes et à les lui faire traiter comme s'ils venaient du monde extérieur.
Les stimuli du rêve semblent surgir par un processus étroitement lié au mécanisme d'activation du cerveau. Chez la plupart des mammifères, dont les humains, les ondes dites PGO (ponto-genouillé-occipitales) sont la preuve qu'un signal d'information automatique et engendré de l'intérieur prend naissance dans le tronc cérébral. Strictement associées aux mouvements oculaires rapides, de vives poussées d'excitation se transportent du tronc cervical au thalamus. Comme l'ont montré Michel Jouvet et son équipe, à Lyon, ces signaux sont aussi envoyés par des routes indépendantes vers les zones visuelles et associatives du cortex. On sait aujourd'hui que ces ondes PGO sont produites par l'activité cellulaire du tronc cérébral qui reproduit fidèlement les mouvements oculaires rapides. Ainsi, non seulement l'information interne est-elle engendrée dans le sommeil paradoxal, mais elle détient une haute proportion de spécificité spatiale. D'après l'hypothèse d'activation-synthèse, le cerveau-esprit autoactivé, déconnecté et autostimulé, traite ces signaux et les interprète en termes d'informations stockées dans la mémoire.
Bien qu'on ne comprenne pas encore parfaitement le fondement cérébral précis du dysfonctionnement cognitif spécifique au rêve, on pourrait associer ces désordres à la cessation d'activité des neurones modulateurs. L'interruption de l'activité neuronale modulatrice affecterait tout le cerveau, dont le cortex cérébral , en le privant d'une influence tonique sans doute essentielle aux processus d'attention ainsi qu'à l'aptitude à organiser l'information de manière logique et cohérente permettant d'atteindre à une pleine conscience de soi.
Pendant l'état vigile, les neurones modulateurs sont actifs; le cerveau est ainsi préparé à accomplir ses fonctions de traitement de l'information (dont l'analyse des stimuli externes), leur intégration dans les priorités du jour et la production des actions appropriées sur l'environnement. En l'absence, tant d'information externe que d'influence modulatrice interne, le cerveau activé pendant le sommeil paradoxal interprète ces signaux intérieurement engendrés comme s'ils étaient d'origine externe. L'orientation dans le monde et la perspective critique sur soi-même disparaissent. On peut supposer que par un mécanisme semblable que j'appelle démodulation, le produit onirique synthétisé passe sans être mémorisé. De même, l'ordre (ou mode) du souvenir est probablement exécuté par des signaux issus des neurones modulateurs en état vigile (quand ils sont actifs), mais non pas durant le rêve (où ils sont inactifs).
Pour établir une corrélation entre la fabrication des rêves et l'état physiologique du cerveau, la méthode la plus simple et la plus directe est de supposer qu'il existe un isomorphisme formel entre les niveaux subjectif et objectif de notre étude. On entend par isomorphisme formel la similitude de forme dans les domaines psychologique et physiologique. Une telle approche part des traits généraux (formels) de la création onirique remet à plus tard l'étude du contenu narratif du rêve individuel.
L'isomorphisme est un principe qui séduisit Sigmund Freud quand il écrivit son projet de psychologie scientifique en 1895. Malheureusement, on n'en savait pas encore assez à l'époque sur la physiologie du cerveau ou celle du sommeil pour soutenir une approche isomorphique de la forme onirique. Freud l'abandonna et se tourna vers l'analyse du contenu.
La théorie psychanalytique dut avoir recours à des théories psychologiques complexes et peu plausibles. Ainsi, le rêve bien connu de voler représentait symboliquement l'érection tandis que gravir un escalier pouvait symboliser le motif rythmique de la copulation. A l'époque de leur publication, en 1900, de telles idées ont semblé absurde à beau coup de gens, mais il est stupéfiant de penser que les psychanalystes (notamment ceux de l'école française) continuent de prendre au sérieux des idées tout aussi tirées par les cheveux.
On peut raisonnablement supposer qu'il existe un exemple d'isomorphisme formel entre l'expérience subjective d'images oniriques et l'activation d'éléments de perception du système visuel pendant le sommeil paradoxal. Si tel est le cas, il faut affirmer que l'activation du système visuel du sommeil paradoxal doit être semblable à celle de l'état vigile, du point de vue formel. Dès lors, la clarté de la vision onirique s'explique facilement.
On suppose que d'autres détails de la corrélation psychophysiologique obéissent à la même loi générale; la sensation vive et hallucinatoire du mouvement doit être liée à une activation modélisée des systèmes moteurs et aux structures du cerveau central qui sous-tendent la perception de notre corps dans l'espace. Quand nous cherchons l'activation modélisée des systèmes visuel, moteur et vestibulaire au niveau physiologique, nous découvrons qu'on peut enregistrer des processus excitatoires puissants et hautement coordonnés dans les centres visuels, sensoriels et moteurs du cerveau.
La théorie du rêve de l'activation-synthèse n'a pu être conçue avant que ne soit édifiée la neurobiologie fondamentale du contrôle du sommeil paradoxal. D'après l'hypothèse de l'interaction réciproque, le sommeil paradoxal et le rêve n'interviennent que lorsque l'activité de la population neuronale aminergique (REM-OFF) a atteint un niveau assez bas pour permettre au système réticulé du sommeil paradoxal d'échapper à son emprise inhibitrice. La population de neurones réticulés (REM-ON) devient alors spontanément active et enclenche l'état du cerveau sur le mode paradoxal. Cette activité neuronale s'apparente à une sorte de guerre perpétuelle dont les effets s'étendent du tronc cérébral dans tout le cerveau, prenant l'esprit en otage. Cette bataille pour l'esprit se déroule régulièrement et en silence toutes les nuits durant notre sommeil. Le seul signe qui la trahisse à l'extérieur est peut-être le vague souvenir d'un rêve quand nous lisons le journal du matin.
La base physique de l'état du cerveau-esprit est constituée des connections anatomiques réciproques et des courbes d'activité inverse des populations de neurones excitatrices du sommeil paradoxal et des populations aminergiques qui l'inhibent. Aussi longtemps que le niveau d'activité des cellules aminergiques est élevé, on reste éveillé. A mesure qu'il baisse on entre dans le sommeil non paradoxal. A leur étiage, elles ont perdu tout pouvoir inhibiteur, et les cellules excitatrices du sommeil paradoxal montrent une activité maximale lorsqu'elles engendrent le cycle paradoxal. Le modèle est également devenu interactif et symétrique au niveau de la neurotransmission synaptique; l'inhibition était assurée par des neurotransmetteurs aminergiques, l'excitation par des neurotransmetteurs cholinergiques.
Le modèle de l'interaction symétrique présentait deux vertus scientifiques. La première était qu'on pouvait le tester experimentalement. En pratiquant des micro-injections d'agents chimiques analogues à l'acétylcholine, on a pu enclencher le sommeil paradoxal chez les chats; d'autres ont utilisé des agents semblables pour intensifier le sommeil paradoxal et les rêves chez l'être humain. A ce jour aucun psychanalyste n'a pu obtenir ce résultat par le truchement de l'intervention psychologique.
Ces expériences valident à l'évidence la détermination physiologique du rêve.
La seconde vertu de ce modèle était d'avoir une description mathématique toute prête dans les équations couplées de Volterra et Lotka, conçues pour analyser la fluctuation importante et périodique dans la livraison de fourrures canadiennes en fonction du nombre de prédateurs et de proies. On a constaté avec plaisir que les deux équations différentielles non linéaires de Volterra et Lotka décrivaient également les fluctuations d'activité dans les deux groupes cellulaires du tronc cérébral. L'analogie de la relation des systèmes aminergique et cholinergique du cerveau avec celle des prédateurs et de leurs proies n'était donc peut-être pas accidentelle. Après tout, l'état vigile intervient aux dépens du sommeil et vice versa.
Au niveau cellulaire, il existe une compétition entre les populations excitatrices et inhibitrices. Dans le cas qui nous occupe, les deux groupes de cellules ne se font pas la guerre pour une niche ou un espace écologiques dans un sens concret mais pour la domination physiologique et pour l'influence temporelle dans les états fluctuants du cerveau-esprit. Chaque population règne pour un temps. Il n'est pas facile de dire qui des deux populations neuronales est la proie et qui est le prédateur. Dans la mesure où chacune se nourrit de l'autre, elles sont encore plus interactives que leurs équivalents du modèle écologique. Et il va de soi que l'analogie disparaît à partir du moment où les neurones ne se tuent pas littéralement afin de manger et de se reproduire. Ils se réduisent plutôt fonctionnellement au silence pour quelque motif neurologique encore obscur.
L'hypothèse de l'activation-synthèse permet d'expliquer cinq aspects formels du rêve: les hallucinations visuelles et motrices; les erreurs commises en prenant ces hallucinations pour la vérité; l'instabilité de l'orientation; l'émotion forte; enfin, l'incapacité de se souvenir. Réunis, ces traits formels du rêve débouchent sur un délire qui suggère un dysfonctionnement du cerveau. La psychanalyse, en plaçant un accent exclusif sur le contenu mental, n'a pas pratiqué un diagnostic du rêve correct.
L'hallucination sensori-motrice de l'expérience onirique est, selon nous, le corollaire direct d'une activation spécifique des circuits sensori-moteurs du cerveau. Ces circuits relient le tronc cérébral à d'autres centres subcorticaux, aux neurones moteurs supérieurs et aux neurones sensoriels anal lytiques du cortex cérébral.
Le cerveau-esprit ne repère son état qu'à partir du contexte. Dans la mesure où la plupart des perceptions organisées sont produites dans l'état vigile, le cerveau-esprit activé durant le sommeil paradoxal suppose à tort qu'il est éveillé en dépit de l'organisation toute différente de l'expérience qui se produit dans les rêves. Dans le sommeil paradoxal, le cerveau-esprit n'a apparemment pas d'autre choix qu'interpréter ses signaux intérieurement générés d'après son expérience passée du monde extérieur. Et ces signaux internes sont non seulement synthétisés dans des histoires extraordinaires mais acceptés comme des réalités d'expérience, peut-être parce qu'il n'y a pas d'entrée externe pour structurer cette dernière.
L'activité hallucinogène et illusionnante du sommeil paradoxal est d'autant plus extraordinaire qu'elle viole de manière flagrante la loi naturelle. Tous les aspects du domaine d'orientation sont frappés de discontinuités. Les personnes, les lieux et le temps changent soudainement, sans préavis.
Il peut y avoir des sauts abrupts, des coupes et des interpolations dans l'intrigue onirique. Des combinaisons improbables de gens, de lieux, de temps et d'activités se produisent. Les causes de l'instabilité orientationnelle du rêve sont doubles: l'une tient à la nature chaotique du générateur du stimulus interne; l'autre est la démodulation aminergique qui handicape la mémoire.
L'activation-synthèse attribue les sentiments oniriques intenses que sont l'anxiété, la surprise, la peur et l'exaltation à l'activation des centres émotionnels situés dans les amygdales par les réseaux de " tressaillement " du tronc cérébral. Nous savons aussi que le système autonome du tronc cérébral (qui accélère les battements du coeur et la respiration) peut être activé car il est partie intégrante du processus neuronal responsable du sommeil paradoxal. Il en résulte qu'il peut y avoir non seulement une intensification des composants centraux de l'émotion par l'activation du lobe frontal mais aussi une rétroaction périphérique de la part des médiateurs autonomes de l'expérience émotionnelle.
Le sommeil paradoxal est enclenché quand la décharge des neurones aminergiques du tronc cérébral est interrompue. Ces neurones modulateurs déterminent le mode métabolique du cerveau et les produits chimiques qu'ils sécrètent (la norépinéphrine et la sérotonine) jouent un rôle dans l'enregistrement des réponses neuronales. Au cours du sommeil paradoxal, les neurones aminergiques n'envoient pas l'ordre au lobe frontal de se souvenir. Si on ne lui dit pas de se souvenir, il se contente d'oublier.
Au cours du rêve, le cerveau-esprit suit ces instructions: " Intégrez tous les signaux reçus dans l'histoire la plus significative; quelle que soit la fantaisie en résultant, croyez-la, puis oubliez-la. " L'instruction d'oublier s'explique très simplement par l'absence de l'ordre contraire, " se souvenir ". Cette hypothèse rend l'hypothèse psychanalytique de l'amnésie par le refoulement inutile et peu vraisemblable.

Le cerveau en état de sommeil paradoxal interprète les signaux électriques qu'il produit dans les termes de son expérience antérieure du monde extérieur. Il se sert des connaissances et des souvenirs qui sont stockés dans les régions stimulées par ces salves électriques et fabrique un scénario avec tel ou tel souvenir, tel reste diurne, tel désir... C'est ainsi que le chat rêve en général à des souris, le banquier a ses sous et la jeune fille à ses amours... On a schématisé ici le vieux modèle psychanalytique et le nouveau modèle de l'activation -synthèse (AS) pour en accentuer les différences. Selon le premier modèle, d'ailleurs dénué de tout fondement physiologique, l'étrangeté des rêves est attribuée au déguisement actif par le censeur de désirs inconscients inacceptables, lesquels constituent avec l'expérience récente (les " résidus diurnes "), les instigateurs du rêve. Le nouveau modèle de l'activation-synthèse découle de la physiologie du cerveau l'étrangeté des rêves est imputable aux caractéristiques physiologiques propres à la génération du sommeil paradoxal, au cours duquel des données internes disparates et aléatoires doivent être assemblées en l'absence des structures extérieures d'espace et de temps, et des contrôles chimiques internes, nécessaires à la pensée logique, à l'attention et à la perspicacité. Pour la psychanalyse, le compte rendu de rêve est une transformation symboliquement codée du vrai stimulus onirique qui exige une interprétation pour révéler son contenu latent. Selon l'AS, le rêve, tel qu'on l'appréhende, est le produit transparent et directement lisible d'un mode inhabituel de traitement de l'information du cerveau-esprit. L'hypothèse de l'activation-synthèse (AS) pose que les rêves sont aussi significatifs que possible dans les conditions de travail défavorables pour le cerveau en état de sommeil paradoxal. Le cerveau-esprit fait de son mieux pour attribuer un sens aux signaux engendrés intérieurement. C'est cet effort synthétique qui confère aux rêves toute leur cohérence thématique. Il se peut également que leur caractère apparemment prophétique résulte de la tension d'intégration nécessaire à l'effort de synthèse. Le cerveau-esprit est susceptible d'en appeler à ses mythes les plus profonds pour fournir aux données un cadre narratif. Pour clarifier le contraste entre le modèle de l'AS et la psychanalyse, examinons comment le rêve est expliqué par l'un et par l'autre. 1/ La théorie psychanalytique du rêve s'articule autour de l'idée erronée que le système nerveux, dépourvu d'une énergie propre, tire l'énergie de deux sources non neuronales: le monde extérieur et les poussées somatiques. L'énergie qui active le cerveau pendant le sommeil paradoxal est neuronale, et le neurone est capable de créer sa propre information. La puissance demandée au système énergétique est relativement basse, et non pas élevée comme l'a supposée la psychanalyse. 2/ La psychanalyse voit un phénomène surtout idéationnel dans la formation du contenu du rêve (les pensées latentes du rêve); pour l'AS, elle est essentiellement sensorimotrice (aucune différence entre le contenu latent et manifeste). D'après la psychanalyse, les désirs et les résidus quotidiens concourent à la formation du rêve, alors que pour l'AS elles ne sont que deux forces parmi toutes celles qui donnent une forme au processus synthétique du rêve, mais pas plus l'une que l'autre n'ont à voir avec la création de l'état dans lequel elles exercent leur pouvoir. 3/ Puisque l'énergie requise et les sources informationnelles sont de faible intensité, l'hypothèse d'AS voit dans la construction onirique un processus qui ajoute du sens alors que pour la psychanalyse, il en ôte. Pour cette dernière, la force qui meut le rêve est une idée dont le sens doit être dissimulé par un processus complexe de codage. S'il est possible que les forces de motivation et l'expérience récente figurent dans la construction synthétique du rêve, l'AS pose que le rêve se construit à partir de signaux pauvres en information (les stimuli sensori-moteurs endogènes) pour déboucher sur un produit final d'ordre élevé (le rêve devient récit). Les thèmes narratifs lui donnent une cohérence fragile sans cesse détruite par les données sensorimotrices chaotiques. 4/ Pour l'AS, le développement des perceptions pendant le rêve est progressif et passe de stimuli visuels primaires à l'imagerie perçue. La psychanalyse, en revanche, voit dans le développement de l'imagerie une fonction régressive depuis la force motrice idéationnelle du rêve jusqu'à l'expérience de perception. Nous n'avons pas besoin du postulat de la régression: une caractéristique intrinsèque de l'état onirique est d'avoir un point de départ sensoriel puisque les systèmes sensoriels du cerveau sont intrinsèquement activés à l'origine. 5/ La psychanalyse voit dans l'étrangeté du rêve le produit d'un codage défensif des désirs inconscients. L'hypothèse de l'AS y voit au contraire le résultat brut d'une intégration imparfaite de données sensori-motrices d'origine interne, traitées dans des conditions distinctes: le cadre espace-temps du monde extérieur est absent; de multiples canaux sensoriels sont activés parallèlement; les processus d'attention sont altérés. On peut donc écarter la notion de censure comme étant inutile et malcommode. 6/ Pour le théoricien de l'AS, le conflit peut figurer dans l'intrigue même d'un rêve. Mais ce conflit n'est qu'un des divers facteurs utilisés dans la construction d'une intrigue onirique et il n'est donc pas nécessaire ni suffisant pour expliquer le processus de la fabrication des rêves. Un matériau conflictuel se retrouve naturellement dans les rêves; il peut intervenir notamment dans les rêves répétitifs car il joue probablement un rôle prioritaire dans leur formation. Il y a d'autres facteurs: le caractère récent de l'entrée, input, (le résidu quotidien du psychanalyste) et ce que j'appellerais la préoccupation persistante (le conflit non résolu de la psychanalyse). 7/ Aux yeux du théoricien de l'AS, la signification des rêves est plus transparente qu'opaque. Le contenu de la plupart d'entre eux peut se lire directement, sans décodage. Puisque l'état onirique est ouvert, les rêves individuels sont susceptibles de révéler des styles cognitifs spécifiques, des aspects spécifiques de la vision projective qu'a l'individu sur le monde et ses expériences historiques spécifiques. L'activation-synthèse tient que les symboles apparents des rêves peuvent receler une multiplicité de " significations ", contrairement à la psychanalyse qui ne voit dans de nombreux symboles que la manifestation d'une ou deux pulsions instinctives (ou celle de l'anatomie sexuelle)! Enfin, dans l'AS, il n'est pas utile de s'en remettre à la technique de la libre association pour trouver le sens des rêves. Sept points majeurs de différence opposent notre nouveau modèle psychophysiologique à la théorie psychanalytique des rêves: la source d'énergie du processus onirique est interne (non externe); cette énergie est neuronale (elle ne vient pas des idées); les aspects sensoriels sont progressifs ñ le (plutôt que régressifs), traitement de l'information est constructeur (non destructeur); l'étrangeté est originelle (et non la résultante secondaire d'une transformation défensive); le sens est transparent (non pas opaque); le conflit est accidentel(pas consubstantiel au processus). Pour affiner ce modèle, nous avons dressé le schéma des diagrammes possibles de connexion entre les populations de neurones aminergiques (cellules REM-OFF), inhibitrices du sommeil paradoxal, et les populations de neurones cholinergiques (cellules REM-ON), excitatrices du sommeil paradoxal, en les réduisant à leur plus simple expression. Chaque groupe est représenté par un type de cellule unique avec une seule projection axonale vers l'autre cellule. La projection peut être excitatrice ou inhibitrice. On a représenté les trois neuromédiateurs impliqués dans cette dynamique: la sérotonine (5-HT), l'acétylcholine (Ach) et la norépinéphrine (NE). Il existe aussi une boucle de rétroaction sur la population de la cellule d'origine. Vu simplement, le modèle proposait deux populations interconnectées; l'une, excitatrice vers l'avant et vers l'arrière, l'autre inhibitrice vers l'avant et vers l'arrière. Avoir compris que le cerveau est activé périodiquement pendant le sommeil paradoxal permet de répondre à la question de l'origine du rêve; c'est simplement la conscience normale d'un cerveau-esprit autoactivé. Cette inférence causale est toujours présente dans le terme activation de l'intitulé de notre nouvelle théorie du rêve. Le terme synthèse suggère à son tour pourquoi les rêves sont à la fois et paradoxalement cohérents et étranges: la synthèse est la meilleure intégration possible des données intrinsèquement chaotiques produites par le cerveau-esprit autoactivé. Notre théorie originelle de 1977 avait donc deux parties: activation, fournie par le tronc cérébral; synthèse, fournie par le lobe frontal, surtout le cortex et les zones souscorticales liées à la mémoire. Nous concentrons à présent notre recherche sur les aspects synthétiques du processus. Nous étudions la bizarrerie du rêve dans ses détails quantitatifs, en définissant et en mesurant des caractéristiques telles que l'instabilité de l'orientation, l'influence des émotions dans l'expérience onirique, les contraintes imposées aux processus associatif et dissociatif, la cohérence incohérence de segments successifs du rêve (en utilisant la technique du morcellement du rêve). Nous avons récemment ajouté une troisième composante majeure à la théorie, celle de la commutation de mode qui repose sur l'inflexion de la science neuromodulatrice du cerveau permettant d'expliquer: les différences de la méthode de synthèse de l'information onirique par le lobe frontal activé (par opposition à l'état vigile); le paradoxe jumeau de l'étrangeté du rêve et du manque de perspicacité (le système a perdu la conscience de soi et son orientation dans le monde extérieur); enfin l'oubli des rêves. Notre innovation modélisante la plus récente est la représentation tridimensionnelle baptisée AIM, A pour activation, I pour input-output (entrée-sortie) et M pour modulation. Le schéma décrivant l'état-espace en résultant se trouve ci-contre. Etat-espace tridimensionnel défini par les valeurs de l'activation du cerveau (A), source et force de l'entrée (I), mode du traitement (M). Le système peut théoriquement se trouver en tout point de l'état-espace; le nombre des conditions concevables de l'état est infini. En pratique, le système est normalement obligé d'emprunter un itinéraire en forme de boomerang depuis l'arrière droit en haut lors de l'état vigile (A haut, I et M), à travers le centre dans le sommeil non paradoxal (A moyen, I et M), vers le devant en bas à droite pendant le sommeil paradoxal (A haut, I en bas et M). Selon l'hypothèse d'activation-synthèse, le cerveau en état de sommeil paradoxal se croit éveillé et interprète les signaux internes aléatoires comme s'ils provenaient du monde extérieur. La manière dont l'information des mouvements oculaires du rêveur peut être associée à la construction d'une scène visuelle onirique est suggérée ci-contre par le changement de position d'un personnage rêvé avec chaque changement de position de l'oeil fermé. Si les données portant sur cette question restent controversées, on ne saurait douter ni de l'existence d'une forte corrélation entre les mouvements oculaires et l'intensité de l'image visuelle, ni que l'information spécifique sur les mouvements oculaires atteigne les centres visuels du lobe frontal. On a mis en évidence, depuis l'observation clinique du physiologiste Hermann von Helmholtz, l'existence d'un système de signalisation interne; il paraît donc vraisemblable que le cortex visuel utilise les données de ses propres mouvements oculaires pour construire les scènes oniriques.