Le cerveau peut bien faire deux choses à la fois : des chercheurs démontrent que le multitâche existe vraiment, à une condition

Une équipe américaine montre, grâce à l’imagerie cérébrale, dans quelles conditions le cerveau parvient réellement à mener deux tâches de front.

Un travail de recherche publié dans la revue scientifique Journal of Cognitive Neuroscience, et relayé par le média américain de l’université Georgetown, bouscule une idée largement répandue : le cerveau humain ne se contenterait pas toujours d’alterner très vite entre deux actions, il pourrait, dans certains cas précis, faire du vrai multitâche. À une condition majeure : que l’une des tâches soit devenue presque entièrement automatique grâce à un entraînement intensif.

Quand le cerveau apprend à travailler en « pilotage automatique »

Pendant des années, les neuroscientifiques ont débattu : le « multitâche » n’était-il qu’une illusion produite par des allers-retours ultra-rapides de l’attention ? L’étude menée par le neuroscientifique Maximilian Riesenhuber, professeur à la faculté de médecine de l’université Georgetown, aux États‑Unis, apporte des éléments concrets en faveur d’un véritable traitement parallèle.

Pour suivre la façon dont une compétence se transforme avec la pratique, les chercheurs ont conçu une expérience très exigeante. Un groupe de volontaires a été entraîné à reconnaître et classer des images de voitures présentant des différences subtiles. Les participants ont réalisé plus de 30 000 essais en cinq à dix semaines via une application sur leur téléphone.

Avant et après cette longue phase d’entraînement, les scientifiques ont observé leur activité cérébrale grâce à deux techniques complémentaires : l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui met en évidence les zones les plus actives, et l’électroencéphalographie (EEG), qui enregistre l’activité électrique du cerveau.

De la réflexion consciente à la reconnaissance quasi automatique

Au début de l’apprentissage, les images de voitures déclenchaient surtout une activité dans la cortex préfrontal. Cette région située à l’avant du cerveau est impliquée dans le raisonnement, la prise de décision et ce que les chercheurs appellent la « fonction exécutive ». Elle gère les tâches de façon séquentielle et ne peut traiter qu’une seule opération consciente à la fois.

Après des semaines de pratique intensive, le paysage cérébral a changé. La tâche de catégorisation n’était plus principalement gérée par le cortex préfrontal, mais par la cortex temporal, une zone davantage impliquée dans la mémoire et la reconnaissance d’objets complexes.

Quand une compétence devient extrêmement bien apprise, elle « descend » vers des circuits plus spécialisés, libérant le centre de contrôle du cerveau.

Pour illustrer ce basculement, les chercheurs citent un exemple familier à beaucoup : l’apprentissage de la conduite. Au début, chaque geste – passer une vitesse, regarder les rétroviseurs, gérer les pédales – monopolise l’attention. Avec les années, le conducteur expérimenté réalise ces opérations sans effort conscient, ce qui lui permet, dans certaines limites, de parler à un passager ou de suivre les panneaux en parallèle.

Contourner le « goulot d’étranglement » du cerveau

L’un des points clés du travail, rapporté par Georgetown, tient dans ce déplacement de la tâche hors du cortex préfrontal. En conditions d’expertise, l’information visuelle n’a plus besoin de transiter par ce « centre de contrôle » et se connecte directement aux régions cérébrales chargées de produire une réponse, comme les zones motrices ou décisionnelles.

Les auteurs parlent d’un véritable « goulot d’étranglement » : tant qu’une activité dépend du cortex préfrontal, elle entre en concurrence avec toute autre tâche consciente. Quand elle se transfère vers des circuits plus spécialisés, elle cesse de saturer cette ressource limitée.

Plus la tâche est « déchargée » du cortex préfrontal vers la cortex temporal, plus la personne peut accomplir efficacement une autre activité en même temps.

Selon Maximilian Riesenhuber, les mesures montrent que les circuits neuronaux se réorganisent de façon à permettre l’exécution réelle de deux tâches à la fois, et pas seulement une alternance ultrarapide d’attention. À ses yeux, cela représente une forme de « multitâche pur », à condition que l’une des deux activités soit largement automatisée par l’entraînement.

Une capacité à deux vitesses, très variable selon les individus

Les résultats laissent aussi penser que tout le monde ne progresse pas au même rythme vers cette automatisation. Certains participants parvenaient à mieux délester leur cortex préfrontal que d’autres, sans que l’étude détaille précisément les différences interindividuelles. L’intensité et la régularité de la pratique, mais aussi la familiarité avec le type de tâche, pourraient jouer un rôle important.

• Au départ, une seule tâche complexe monopolise le cortex préfrontal.
• Avec l’entraînement, la représentation de la tâche se renforce dans la cortex temporal.
• La tâche automatisée contourne ensuite le cortex préfrontal.
• Ce « contournement » ouvre la porte à une seconde tâche consciente en parallèle.

Des conséquences concrètes en médecine, en IA et dans la vie quotidienne

Au‑delà de la démonstration théorique, le travail cité par Georgetown apporte des explications à des situations bien connues. En radiologie, par exemple, un spécialiste chevronné peut repérer très vite une masse suspecte sur une image. Ce n’est pas seulement une question d’« œil » ou d’intuition : des années de formation auraient permis au cerveau de coder ces configurations visuelles dans des circuits spécialisés, en cortex temporal, activés de manière quasi automatique.

Les chercheurs évoquent aussi les comportements compulsifs ou les habitudes très ancrées. Quand une conduite se « déplace » vers des réseaux neuronaux plus profonds et moins accessibles à la conscience, elle devient plus difficile à contrôler volontairement. Le même mécanisme qui libère le cortex préfrontal pour le multitâche peut aussi contribuer à la rigidité de certains automatismes.

Les habitudes les plus stables semblent s’installer dans des circuits cérébraux moins sensibles au contrôle conscient, ce qui les rend tenaces.

L’étude présente enfin un intérêt pour le développement de l’intelligence artificielle. Elle éclaire une particularité humaine : la capacité à enchaîner les apprentissages, à acquérir un nouveau savoir-faire sans effacer les précédents. Les systèmes d’IA actuels rencontrent encore des difficultés avec ce « apprentissage continu », alors que le cerveau humain parvient à superposer de nouvelles compétences sur des compétences déjà automatisées.

Ce que cela change pour le multitâche au quotidien

Pour un lecteur, la question pratique est simple : peut-on vraiment faire deux choses à la fois au travail ou à la maison ? L’étude suggère que oui, mais pas dans n’importe quelles conditions. Deux points ressortent :

• Deux tâches complexes et nouvelles ne pourront pas être menées de front, car elles se disputent le même « goulot d’étranglement » préfrontal.
• Une tâche très automatisée (comme une routine professionnelle parfaitement maîtrisée) peut coexister avec une autre activité consciente, dans certaines limites de sécurité et d’attention.

Écouter un podcast pendant que l’on effectue un trajet habituel à pied illustre ce phénomène : la marche est largement automatisée, le cerveau peut consacrer ses ressources conscientes au contenu audio. À l’inverse, répondre à des mails pendant une réunion stratégique coûte souvent cher en efficacité, car les deux tâches sollicitent intensément le cortex préfrontal.

Le cerveau et le multitâche : ce que l’on sait en France

En France, plusieurs équipes de recherche en neurosciences cognitives, notamment au sein d’instituts publics comme le CNRS ou l’Inserm, étudient depuis des années les limites de la double tâche. Les protocoles sont différents, mais les messages convergent : la capacité à mener plusieurs activités dépend du degré d’automatisation de chacune et du partage, ou non, des mêmes ressources attentionnelles.

Les tests de « double tâche » sont d’ailleurs utilisés dans certains contextes cliniques ou d’évaluation, par exemple lorsque l’on demande à une personne de marcher tout en effectuant en parallèle un exercice de calcul mental simple. Une baisse nette des performances sur l’un des deux volets peut révéler une fragilité de certaines fonctions cognitives ou motrices.

Sur la route, les autorités françaises, comme la Sécurité routière, rappellent régulièrement qu’une activité concurrente de la conduite, même apparemment simple, vient rogner la réserve d’attention. Le fait qu’un conducteur expérimenté soit capable d’automatiser une partie de ses gestes ne l’exonère pas des risques liés à l’usage du téléphone ou à une distraction prolongée.

Entre performances cérébrales et règles de prudence

Les travaux comme ceux menés à Georgetown n’invalident pas ces messages de prévention. Ils montrent comment le cerveau peut, dans un cadre contrôlé, réorganiser ses circuits pour mieux gérer plusieurs flux d’information, sans pour autant garantir une sécurité totale dans la vie réelle. Fatigue, stress, environnement imprévisible ou forte charge émotionnelle peuvent réduire brutalement la capacité de multitâche, même chez une personne très entraînée.

Pour les métiers qui demandent une grande vigilance – conducteurs de véhicules professionnels, personnel médical, contrôleurs aériens – les protocoles d’organisation du travail restent centrés sur la limitation des tâches concurrentes. L’automatisation de certains gestes, quand elle est obtenue par la formation, sert alors surtout à libérer de la ressource mentale pour gérer les imprévus critiques, pas à multiplier les activités annexes.

Ce que disent ces travaux de notre façon d’apprendre

L’étude met en lumière un point souvent évoqué en pédagogie : la répétition et la pratique ciblée ne servent pas seulement à « mémoriser », elles transforment l’architecture même du cerveau. Avec un entraînement massif, une compétence passe d’un mode lent, conscient et coûteux à un mode rapide, distribué et beaucoup moins gourmand en attention.

Pour l’apprentissage d’une langue étrangère, d’un instrument de musique ou d’un geste professionnel, ce principe reste le même. Tant que l’on réfléchit à chaque étape, le cortex préfrontal travaille en surcharge et bloque toute tentative sérieuse de multitâche. Quand les bases deviennent réflexes, il devient possible de combiner cette compétence avec une autre activité, ou d’y ajouter des variantes plus complexes.

Autrement dit, la vraie liberté cognitive ne vient pas de la capacité à « tout faire en même temps », mais de la maîtrise approfondie de certaines tâches devenues automatiques.

Ces travaux suggèrent enfin une piste de réflexion pour l’organisation du travail ou des études : investir du temps dans l’automatisation des gestes clés – procédures récurrentes, lecture de certains documents, manipulation d’outils – peut, à terme, libérer une marge d’attention pour la créativité, l’analyse fine ou la gestion d’imprévus. À condition de garder à l’esprit que cette marge, même élargie, reste limitée et que le cerveau, lui aussi, a ses goulots d’étranglement incompressibles.

Hélène Vasseur

Lecture rapide : rédactrice en chef d’Eurotel, ancienne de l’hôtellerie, spécialiste des hôtels de caractère et des city-trips.

Hélène Vasseur a passé près de quinze ans dans l’hôtellerie avant de se consacrer à l’écriture. De la réception d’un palace lyonnais à la direction d’une maison d’hôtes, elle a appris à lire un hôtel de l’intérieur : ce qui fait une vraie adresse, et ce qui relève du décor.

Rédactrice en chef d’Eurotel, elle coordonne la ligne éditoriale et arpente l’Europe à la recherche d’hôtels de caractère et de destinations à raconter autrement. Sa conviction : on voyage mieux quand on comprend les lieux, pas seulement quand on les coche. Elle garde un faible pour les vieilles villes d’Europe centrale et les petits-déjeuners qui s’éternisent.