La respiration nous permet de communiquer avec nous-mêmes, avec les autres et avec les robots

Source: The Conversation – France in French (2) – By Thomas Similowski, Professeur de pneumologie, directeur de l’unité de recherche UMRS1158 (Neurophysiologie Respiratoire Expérimentale et Clinique), spécialiste des interactions entre système respiratoire, système nerveux, et société, Sorbonne Université

La respiration n’a pas comme unique fonction de nous apporter de l’oxygène et d’éliminer du dioxyde de carbone. Loin de là. Elle sert aussi à communiquer de multiples manières. Avec les autres, explicitement et implicitement ; avec soi-même ; et même avec des robots ou des œuvres d’art. Cette faculté est propre à la respiration : on ne communique avec son cœur ou ses tripes qu’au figuré.

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Parmi les fonctions vitales, la respiration possède deux grandes particularités. La première est que nous pouvons en prendre temporairement le contrôle. Comment est-ce possible ? Parce que l’automatisme respiratoire ne vient pas des poumons eux-mêmes, comme c’est le cas pour les automatismes du cœur et de l’intestin, mais d’ailleurs : du système nerveux central. Pour respirer, il faut contracter des muscles « squelettiques » (qui font bouger des os), dont le plus connu est le diaphragme, la coupole musculaire qui sépare thorax et abdomen. Ces muscles respiratoires sont commandés par des neurones de la moelle épinière. Notre cortex cérébral y a accès pour en faire ce que nous voulons, en court-circuitant temporairement les structures automatiques qui assurent le rythme respiratoire (des oscillateurs neuronaux du tronc cérébral). Ce phénomène n’existe pour aucune autre fonction vitale.

Pour parler (ou chanter, ou siffler, ou jouer d’un instrument à vent), il faut pouvoir arrêter la respiration automatique, prendre une grande inspiration pour une voix forte ou une phrase longue, segmenter son souffle pour moduler sa prosodie. Une fois dit, cela paraît évident. Mais aviez-vous vraiment conscience que sans contrôle de la respiration, c’est le silence ?

Respirer, c’est communiquer

Deuxième particularité de la respiration : elle se voit et elle s’entend. Nous pouvons communiquer impatience, lassitude, colère, fatigue, soulagement, surprise, ou peur par des soupirs expressifs. Mais il y a plus subtil.

La respiration est branchée sur notre état physiologique (le sommeil ou l’effort), notre santé, nos émotions. Tous ces sentiments caricaturés explicitement par les soupirs appuyés, la respiration les traduit implicitement par des modifications de son amplitude et de sa fréquence, et des sons de notre « soufflet ».

Respiration lente, régulière et profonde de l’apaisé qui somnole. Respiration superficielle, rapide, monotone de la crise d’anxiété. Respiration saccadée, irrégulière de la joie et de l’excitation. Que nous en ayons conscience ou pas (plus souvent « pas », d’ailleurs), nous envoyons aux autres un flux continu d’information sur nous-mêmes par le simple fait de respirer. C’est d’ailleurs une source d’alliance : la synchronisation respiratoire, implicite ou explicite, peut créer un lien, favoriser la coopération. Nous avons même chacun notre signature motrice respiratoire : en effet, la façon dont notre poitrine se gonfle et se dégonfle nous est propre, comme l’est notre démarche.

Par ailleurs, notre cerveau est bombardé en permanence de milliers de messages qui proviennent de notre appareil respiratoire. Il se sert de ces messages comme d’un échafaudage pour coordonner des aires cérébrales impliquées dans de multiples fonctions cognitives : mémoriser ou décider, par exemple. Des recherches ont montré que nous enregistrons mieux une image si elle nous est présentée pendant l’inspiration que pendant l’expiration.

Ainsi, par la respiration, nous communiquons avec nous-mêmes. Et nous pouvons agir sur notre cerveau, en particulier l’apaiser, en changeant notre façon de respirer, une propriété largement mise à profit par la plupart des approches psychocorporelles.

Faire respirer les robots

Mais revenons à cette respiration qui se voit et qui s’entend, qui renseigne sur vous, qui dit en fait « Regarde, écoute, je suis vivant », et ce, dès notre tout premier cri, jusqu’à notre dernier souffle.

Pour savoir si quelque chose est vivant, les enfants utilisent trois indices : ça bouge ; ça respire ; ça grandit (mais celui-ci demande du temps). Donc pour savoir tout de suite si c’est vivant, même si cela ne bouge pas : est-ce que cela respire ?

Au laboratoire de physiopathologie respiratoire de l’unité de recherche UMRS 1158 Inserm-Sorbonne Université, et en collaboration avec l’Institut des systèmes intelligents et de robotique de Sorbonne Université, nous avons mobilisé ce concept pour l’appliquer à une problématique très spécifique, celle des interactions humains-robots.

Est-ce qu’un robot qui « respire » est plus « engageant » qu’un robot « normal » ? Ceci avait déjà été observé par d’autres chercheurs qui avaient animé un bras mécanique de mouvements cadencés ressemblant à une respiration. Les humains, qui travaillaient avec le robot sur une chaîne de coproduction humains-machines, avaient trouvé le « bras respirant » plus « vivant », plus « humain », plus « intelligent », plus « aimable » et plus « rassurant », selon un outil d’évaluation très utilisé en robotique (le questionnaire « Godspeed »). Mais notre question s’adressait davantage à ces robots humanoïdes qui seront peut-être nos compagnons, nos interlocuteurs de demain. Faire respirer un robot déjà très attractif par sa morphologie, est-ce mieux ? Ou au contraire, est-ce dérangeant ?

Pour tester cela, nous avons programmé deux robots « Pepper » (un petit humanoïde bourré de capteurs qui ressemble à un enfant d’une dizaine d’années) pour qu’ils puissent converser avec des humains. Nous en avons animé un de petits bruits et mouvements aléatoires que l’on injecte souvent dans le comportement des robots pour les rendre plus « vivants ». Nous avons animé l’autre d’un mouvement associant redressement du torse et rotation des épaules (comme ce qui se passe lorsque nous inspirons) ainsi que d’un discret souffle. Le résultat a été probant. Alors que la plupart des participants ne réalisaient pas consciemment que l’un des deux robots respirait, ils trouvaient celui-ci « plus vivant » et « plus intelligent ».

Surtout, l’interaction changeait : les participants passaient davantage de temps à regarder la tête et le visage du robot (« temps de regard ») et l’échange durait plus longtemps. Statistiquement, deux facteurs seulement étaient significativement associés au temps de regard : la respiration du robot d’une part et le niveau de sollicitude empathique de son interlocuteur de l’autre.

Un humain s’implique plus dans une interaction avec un robot si le robot « respire ». Donc, la respiration est un vecteur de communication même avec le « non-vivant ». Une piste si l’on souhaite humaniser toujours plus robots, intelligences artificielles et autres agents virtuels ?

Quand l’art respire

C’est selon ce principe d’animéité respiratoire que notre unité de recherche s’est intégrée à une équipe multidisciplinaire, réunie par Samuel Bianchini, artiste et enseignant-chercheur à l’École nationale supérieure des arts décoratifs, équipe dont les efforts ont convergé vers la création d’une œuvre d’art respirante.

Réespiration combine création artistique, robotique souple, ingénierie mécanique, intelligence artificielle, physiologie, design textile, design sonore, et bien d’autres choses encore, en une entité qui respire comme un humain (grâce à l’entraînement d’un algorithme spécialisé et qui peut synchroniser son rythme respiratoire à celui de son spectateur, voire l’influencer. Les réactions du public et les premières données de recherche montrent qu’en présence de Réespiration, les corps se détendent, les cerveaux s’apaisent. Ils vagabondent même, en chemin vers un état modifié de conscience.

Les robots respirants en général, et Réespiration en particulier, auront-ils des applications médicales ? Apaiseront-ils l’anxiété, aideront-ils à soulager la souffrance des patients atteints de maladies respiratoires chroniques ? C’est la prochaine question…

L’UMRS 1158 et le projet Réespiration sont soutenus par la Fondation du Souffle, www.lesouffle.org

– ref. La respiration nous permet de communiquer avec nous-mêmes, avec les autres et avec les robots – https://theconversation.com/la-respiration-nous-permet-de-communiquer-avec-nous-memes-avec-les-autres-et-avec-les-robots-286715