Diverses études sur le réflexe pupillaire pourraient nous conduire à imaginer un lien fonctionnel entre activités réflexes et fonctions cognitives.

Dans un article précédent, j'avais mentionné trois de ces études en supposant alors que la rétine pourrait participer au traitement de l'information dans le domaine cognitif. J'avais laissé de côté le lien possible entre ce traitement au niveau cognitif et le réflexe de la pupille qui n'est pas activé par un simple stimulus lors de l'observation de ces travaux mentionnés. Pourtant le réflexe pupillaire est toujours présent lorsque l’œil perçoit une variation de luminosité. Or quand il s'agit de traiter en plus une information du domaine sémantique, ces recherches constatent que ce réflexe est modulé. Il s'ajuste en fonction de la représentation que le cerveau se fait de l'image perçue.

À ces observations s'en ajoutent d'autres qui montrent que cette réponse de la pupille est modulée par des facteurs cognitifs. Ainsi dans l'une de ces études, les chercheurs ont constaté que pour un même stimulus visuel composé d'un disque clair et d'un disque sombre côte à côte sur la même image, le diamètre de la pupille était systématiquement plus petit lorsque les personnes portaient leur attention visuelle sur le disque clair plutôt que sur le disque sombre. «La différence de taille de pupille induite par une attention secrète au disque clair par rapport au disque sombre était de 37 % de l'effet induit par le déplacement du regard pour fixer directement l'une ou l'autre région...» L'attention portée à la conscience de la personne qui observe agirait ici comme modulateur de ce réflexe pupillaire1.

Dans les années 1960, certains travaux avaient été menés sur la variation du diamètre des pupilles en lien avec d'autres paramètres que la lumière perçue et l'une de ces recherches avait permis d'observer lors de tests de mémoire que l'ouverture de la pupille était d'autant plus grande que la charge de mémoire était importante pour les personnes testées2. Un effort cognitif accru exigerait d'accroître la quantité de lumière voyageant de la rétine au cerveau.

Récemment un article a été publié montrant que la pupille se dilate lorsque les participants regardent une image qui représente un cercle noir entouré de petits points noirs.  Cette image provoque chez 86 % des gens l'illusion de voir un trou noir s'agrandir3. Le cerveau ayant l'impression d'une diminution de luminosité, le diamètre de la pupille de l’œil augmente aussitôt pour laisser entrer plus de lumière. Or la majorité des personnes victimes de cette illusion ont déclaré avoir l’impression d’entrer dans un trou noir ou un tunnel3. Plusieurs travaux de recherche ont décrit des ajustements spontanés de la pupille aux illusions de luminosité (Laeng et Endestad, 2012 ; Binda et coll., 2013 ; Naber et Nakayama, 2013 ; Zavagno et coll., 2017 ; Suzuki et coll., 2019 ; Sulutvedt et coll., 2021)3.

Face à ce genre de résultats, une question se pose : étant donné, d'une part, la réactivité immédiate de la réponse pupillaire assimilable à un réflexe et compte tenu, d'autre part, de l'élaboration mentale d'une scène (imaginer entrer dans un trou noir ou un tunnel), ne sommes-nous pas, avec cette alliance d'un réflexe et d'un processus cognitif, devant un phénomène qu'on pourrait appeler, un "réflexe cognitif"? Un réflexe déclenché et orchestré par un processus cognitif? Interpréter ce genre de résultats dans ce sens nous ramènerait alors à cette possibilité, telle qu'elle a été proposée dans un article précédent, de concevoir l'un des stades évolutifs précoces du système cérébral comme un groupe de neurones ayant eu pour fonction de moduler un ensemble de réflexes. Cette conception s'appuyant sur ce type de recherches impliquerait dans ce cas que les illusions d'optique ne sont pas l'apanage de l'espèce humaine. Elles doivent au contraire pouvoir s'observer chez plusieurs espèces animales et c'est ce que certaines études ont commencé à nous montrer.

Récemment des chercheurs de l’Université de Padoue ont pu mettre en évidence un phénomène d'illusion d'optique chez le guppy, un petit poisson qu'on retrouve fréquemment dans les aquariums domestiques. L'équipe a mis en place un protocole pour tester deux illusions d'optique, l'illusion d'Ebbinghaus et l'illusion de Delboeuf. En testant 36 sujets, elle a pu montrer que leur comportement était affecté par ces deux illusions à la différence que si les guppys percevaient l'illusion d'Ebbinghaus de la même manière que les humains, ils perçoivent par contre celle de Delboeuf de façon différente4. Tout aussi intéressant est de constater que des chercheurs ont observé un phénomène de mouvement illusoire dans la perception visuelle qu'on retrouve à la fois chez l'humain et chez la drosophile5. Or la structure de l’œil d'une mouche est bien différente de celle d'un mammifère ou d'un poisson. En dépit de cette différence, les chercheurs ont pu identifier chez la mouche les mêmes types de neurones spécifiquement dédiés à la détection du mouvement que chez les primates. En désactivant les neurones T4 et T5 chez la drosophile, ils sont parvenus à faire entièrement disparaître l'illusion de mouvement en question5. Terminons ici simplement en mentionnant que le phénomène d'illusions d'optique aurait été aussi observé chez certains primates, les chiens, les chats et les chevaux6.