De 1 % à 4 % de la population mondiale présenterait une synesthésie. Ce phénomène, qui se traduit par l’association de plusieurs sens, fascine et intrigue les scientifiques.

Avez-vous déjà « goûté » un mot, ou vu des couleurs en écoutant de la musique ? Si c’est le cas, vous faites peut-être partie des 1 % à 4 % de personnes dotées d’une fascinante particularité : la synesthésie.

La synesthésie est un phénomène neurologique par lequel l’activation d’un sens – l’ouïe, par exemple – déclenche celle d’un autre sens, habituellement indépendant, comme la vue. Les personnes synesthètes vivent donc d’autres expériences sensorielles que celles du commun des mortels.

En tant que scientifiques, nous avons consacré beaucoup de temps à l’étude de ce phénomène rare. Si bien des questions restent ouvertes, ce que nous avons déjà appris montre clairement que nous ne percevons pas tous le monde de la même façon.

Qu’est-ce que la synesthésie ?

Les personnes présentant une synesthésie sont appelées « synesthètes ». Ce trait semble être plus fréquent chez les femmes, cependant cette conclusion pourrait refléter des biais d’échantillonnage. Il semblerait, par ailleurs, que la probabilité de développer une synesthésie soit influencée par des facteurs génétiques.

Nous intégrons tous naturellement des informations provenant de différents sens. Lorsque nous regardons quelqu’un parler, notre cerveau fusionne ce que nous voyons et ce que nous entendons afin de mieux comprendre le message. Si, dans la synesthésie, ces associations fonctionnent différemment (un son peut, par exemple, susciter une expérience visuelle), elles reposent peut-être néanmoins sur les mêmes mécanismes fondamentaux.

Il existe de nombreuses formes de synesthésie. Certaines personnes présentent une synesthésie auditivo-visuelle : elles voient des couleurs lorsqu’elles entendent des sons. D’autres perçoivent des couleurs en lisant, en entendant ou en pensant à des lettres ou des chiffres – c’est ce que l’on appelle la synesthésie graphème-couleur. Autre exemple : la synesthésie miroir, dans laquelle une personne ressent des sensations sur son propre corps lorsqu’elle voit quelqu’un d’autre être touché.

Les synesthètes ne maîtrisent pas la façon dont leurs sens se croisent. Ces expériences sont spontanées, vivaces, et demeurent généralement stables dans le temps. Ainsi, une personne ayant une synesthésie graphème-couleur qui perçoit la lettre « A » en rouge aujourd’hui la percevra très probablement dans la même teinte des années plus tard.

Précisons que la synesthésie n’est pas une maladie ni un trouble. Elle ne cause ni préjudice ni handicap, bien que certains synesthètes puissent la trouver envahissante par moments. Pour les personnes qui ressentent une douleur à chaque fois qu’elles voient quelqu’un souffrir, une simple séance de cinéma peut constituer une épreuve.

Toutefois, dans l’ensemble, la synesthésie ne semble pas interférer avec le quotidien des individus concernés. De fait, nombreux sont celles et ceux qui ignorent être synesthètes, tant cette perception leur paraît naturelle.

Quelles en sont les causes ?

Les causes précises de la synesthésie ne sont pas encore connues. Deux grandes théories ont néanmoins été formulées par les scientifiques.

La première, connue sous le nom de théorie de l’activation croisée, postule que les synesthètes auraient davantage de connexions cérébrales entre différentes régions du cerveau. Cela pourrait s’expliquer par le fait que, chez eux, le processus d’élagage synaptique (qui se produit au cours du développement et élimine certaines connexions inutilisées entre les neurones pour optimiser le fonctionnement du cerveau) se serait déroulé différemment.

Selon cette théorie, chez les personnes présentant une synesthésie graphème-couleur, la région vouée à la reconnaissance des lettres serait directement reliée à celle qui traite les couleurs, si bien que la perception d’une lettre s’accompagne automatiquement de celle d’une couleur.

Une seconde théorie postule quant à elle que les synesthètes présenteraient une activité cérébrale légèrement différente de celle des autres individus. Ils disposeraient des mêmes connexions neuronales que les non-synesthètes, mais leur particularité résulterait du fait que certains chemins neuronaux, plus « saillants », seraient davantage « parcourus ».

La synesthésie semble d’ailleurs mettre en œuvre des mécanismes partagés par tous. Lorsque l’on regarde la photo d’une banane grise, nous savons que sa couleur normale est le jaune. L’imagerie cérébrale révèle des motifs d’activité cérébrale qui en témoignent : observer une représentation en noir et blanc d’un objet dont on connaît la couleur réelle active dans le cerveau les régions associées à la représentation des couleurs. Le cerveau des personnes présentant une synesthésie graphème-couleur pourrait procéder de la même façon avec les lettres : la perception de caractères noirs activerait des couleurs spécifiques.

En résumé, le débat scientifique sur les causes de la synesthésie se résume à cette question fondamentale : les synesthètes ont-ils un cerveau structurellement différent de celui des autres, ou font-ils simplement un usage différent d’un cerveau identique ?

La synesthésie favorise-t-elle la créativité ?

Vous avez peut-être déjà lu ou entendu des témoignages d’artistes, tels que le peintre Vassily Kandinsky, l’un des pionniers de l’art abstrait, ou la musicienne Lorde, évoquant leurs expériences synesthésiques. Certains éléments tendent à montrer que la synesthésie est effectivement plus répandue dans les milieux créatifs.

Une vaste enquête menée auprès de synesthètes australiens a par exemple révélé qu’environ 24 % d’entre eux exerçaient une profession créative (artiste, musicien, architecte ou graphiste…), tandis que cette proportion est de moins de 2 % dans la population générale.

Cet écart est saisissant, même si nous n’en comprenons pas encore réellement les ressorts. Une hypothèse est que les synesthètes établissent des liens inhabituels entre les idées et les sensations, ce qui favoriserait l’émergence d’une pensée plus créative que la moyenne. Des travaux de recherche suggèrent par ailleurs que certaines formes de synesthésie pourraient être associées – mais seulement dans une certaine mesure – à des souvenirs plus robustes ou à une imagination plus vive que la moyenne.

Quoi qu’il en soit, la synesthésie offre aux scientifiques un point de vue privilégié sur la façon dont notre cerveau construit du sens à partir du monde qui l’entoure. Elle nous rappelle que notre perception n’est pas un processus figé, similaire pour tous. Notre cerveau l’élabore activement, et de façon plus variée et plus riche qu’on ne le suppose généralement.

Anina Rich reçoit des financements de l’Australian Research Council.

Sophie Smit ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

Many people have already heard of national digital wallets like France Identité in France, MyGov.be in Belgium, mObywatel in Poland, in Portugal or Ireland.

These services provide a sovereign national digital identity that will be implemented throughout the EU by the end of 2026, once they have been brought into compliance with the EU eIDAS 2 regulation, which aims to establish the EU’s framework for digital identity. At the close of the year, these digital identity services will materialise into a European Digital Identity Wallet (EUDIW). However, as with most digital tools, introducing them poses risks, including identity theft, digital exclusion, and foreign interference.

What can you do with a digital ID wallet?

The EU ID wallet will allow users to identify themselves via public and private services, including commercial ones, anywhere in the European Union. For example, a French citizen will be able to interact with the German administration just as easily as a German citizen.

Depending on the user’s needs, the wallet may contain various types of information, including civil status data, such as first name, surname, date of birth and nationality, as well as electronic personal documents such as a driving license, transport tickets, or invoices.

Eventually, users will be able to present these documents to a public service, for instance, sending a copy of a degree to a future employer or using a prescription issued by a French doctor at a pharmacy in Belgium. This bona fide “digital toolkit” will also allow users to present digital ID such as a passports, visas, or airline tickets at border crossings.

Users will also be able to digitally sign documents using “qualified” electronic signatures, which have the same legal validity as handwritten signatures.

Finally, two people will be able to interact via their wallets. For example, while travelling in Italy, Alice could transfer her digital voting proxy to Felix.

Who are they for? And when will they be used?

All EU citizens and residents will be able to hold an EUDIW, although it will not be mandatory. The European Commission aims to provide 80% of the population with an EUDIW by 2030. In order to meet this goal, each EU Member State must issue at least one EUDIW by the end of the year.

The EUDIW will be presented primarily as a mobile application that can be downloaded onto smartphones. It is expected to operate with a high level of security, both online and offline, offering must-have mandatory features, such as simple and verified digital administrative documents, qualified signatures, and pseudonym generation. It must also be certified by each Member State and listed on a public European registry.

By the end of 2027, all businesses and public administrations requiring strong customer authentication (SCA), including banks, will have to accept proof of identity via an EUDIW.

At what cost?

The cost issue is an important consideration. Issuing and using the digital wallet, as well as issuing verified electronic signatures for non-professional purposes, will be free of charge.

Each Member State will be free to determine its own specific conditions. For instance, Poland offers five free signatures per month per citizen. Using electronic signatures for professional purposes may incur a fee. In Belgium, the private wallet provider Itsme charges €4.95 per qualified signature.

What are the benefits?

The EUDIW should help combat fraud and false declarations, especially regarding the minimum age requirement for accessing pornographic websites.

The process of renting a car, which currently requires sending copies of one’s ID card and driving licence, could be fully digitised.

Another benefit is that users will have greater control over how their personal data is processed.

Users will be able to freely choose and use pseudonyms when strong authentication is not required. Through a mandatory dashboard, they will be able to view the history of data transmitted and report suspicious data requests to their data protection authority, thereby strengthening oversight.

The wallet should integrate privacy-enhancing technologies. For example, minors can verify minimum age requirements for social networks using zero-knowledge proof technologies, proving they are under 15 without revealing their name, surname, or date of birth.

Only public and private service providers listed on a public registry will be able to use the EUDIW. Providers of electronic documents and qualified signatures will need to obtain prior qualification at national level. We are thus, witnessing a genuine digital identity ecosystem in the making.

What are the risks of a digital identity market?

The primary risk for users is being forced to use an EUDIW, which is designed as a kind of digital passkey. This could exclude certain segments of the population, particularly those who cannot afford or can use this type of technology.

Another risk concerns privacy. Digital wallets could increase the amount of personal data collected without users’ knowing.

To address this threat, under EU law digital wallets must be certified. While the certification provides certain safeguards, it does not offer absolute security, as demonstrated by the 2021 PEGASUS case.

Cyberattacks may not only seek to steal identities, but also the data linked to them. Some of this data, such as first names, surnames, and diplomas, will be particularly valuable in this respect, as its authenticity will have been verified against authoritative sources.

From the perspective of EU States, the EUDIW raises questions of sovereignty, because states are currently the only entities capable of reliably establishing a person’s identity.

The provision of EUDIWs by non-European private companies increases the risk of foreign interference, which is a very real concern. For example, Nicolas Guillou, a French judge at the International Criminal Court has been under US sanctions since August 2025.

What still needs to be done: choices, audits and alternatives

The EUDIW could become an extremely useful everyday tool. However, many decisions still need to be made regarding implementation, enrolment, revocation, and cybersecurity, to effectively combat identity theft.

In order to fulfill the promise of a safer digital world, there must be effective oversight and dissuasive sanctions against both European and non-European entities.

At the same time, maintaining a hard copy alternative to digital documents is essential. Maintaining paper-based documents will not only help preserve each individual state’s resilience and sovereignty in the event of a cyberattack, but will also allow every citizen to choose whether or not to use an EUDIW.

The projects on Traceability for trusted multi-scale data and fight against information leak in daily practices and artificial intelligence systems in healthcare – TracIA and More on the adoption of a healthy Mediterranean diet – MoreMedDiet were backed by France’s National Research Agency (ANR), which finances research projects in France. The ANR’s mission is to support and promote the development of fundamental and finalised research work across all disciplines, and strengthen dialogue between science and society. To find out more, visit ANR.

Maryline Laurent a reçu des financements de la Fondation Mines-Télécom, de l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) et de plusieurs partenaires industriels tels que EDF et Orange.

Claire Levallois-Barth a reçu des financements de la Fondation Mines-Télécom. Les partenaires de la Chaire VP-IP qu'elle coordonne sont BNPP, IN Groupe, France Titres, Orange.

Dans les années 2010, les biologistes ont appris à exploiter une propriété fascinante des cellules souches : leur capacité à s’auto-organiser. Placées dans les bonnes conditions, elles peuvent former spontanément des structures tridimensionnelles miniatures, que l’on appelle « organoïdes », qui reproduisent certains aspects structurels et fonctionnels d’un organe. Cette approche impacte profondément la recherche biomédicale. Mais, dans le cas du poumon, elle montre aujourd’hui ses limites et conduit à intégrer d’autres approches : pour progresser, il faut guider, voire contraindre, cette auto-organisation.

Modéliser le poumon humain reste un défi majeur. Sa structure en arbre, avec une vingtaine de divisions successives jusqu’aux alvéoles, ses propriétés mécaniques spécifiques liées aux mouvements respiratoires et, surtout, son exposition constante à l’air en font un organe à part. Pendant longtemps, les modèles animaux, notamment les rongeurs, ont servi de référence en recherche préclinique.

Mais ils présentent des différences importantes avec le poumon humain, notamment au niveau des voies respiratoires les plus petites, qui correspondent aux dix dernières divisions de l’arbre bronchique. Or ces zones sont justement atteintes très tôt dans certaines maladies comme la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Cette maladie, principalement causée par le tabagisme, se caractérise par une obstruction progressive et permanente des bronches. Elle touche plus de trois millions de Français, et à ce jour, il n’existe pas de traitement pharmacologique pour guérir ces patients.

Dans le domaine de la santé respiratoire, les organoïdes ont apporté une alternative prometteuse. Ces modèles ont déjà fait leurs preuves. Dans la mucoviscidose, par exemple, des organoïdes dérivés de patients permettent de reproduire les défauts de sécrétion de fluides et de prédire l’efficacité de nouveaux traitements, une avancée majeure vers une médecine personnalisée.

Mais la promesse n’est pas totalement tenue : l’auto-organisation a ses limites. Les organoïdes bronchiques classiques ont une forme de sphères creuses, remplies d’eau et de mucus. Une géométrie bien éloignée de celle des bronches humaines, qui sont des tubes ramifiés. Plus problématique encore : leur architecture fermée rend difficile l’accès à leur intérieur. Stimuler ces modèles par des virus respiratoires, ou bien tester des médicaments inhalés, au cœur des traitements respiratoires, devient alors un défi technique.

Quand les cellules souches prennent forme

Plutôt que de s’en remettre uniquement aux capacités d’auto-organisation des cellules souches, nous avons décidé de guider leur organisation grâce à la bio-ingénierie. Notre pari : imposer une structure tubulaire aux cellules souches pour contraindre leur organisation spatiale, tout en préservant leur capacité à se différencier.

Concrètement, nous avons fabriqué, avec l’aide de nos collègues en biophysique, un moule tubulaire en hydrogel de très petite dimension (environ 0,5 millimètre de diamètre), dans lequel nous avons introduit les cellules souches, purifiées à partir de tissus pulmonaires humains.

Les cellules ne se contentent pas de survivre dans cette structure : elles recréent progressivement un épithélium respiratoire fonctionnel, en présence d’un milieu de culture riche en facteurs de croissance. En quelques semaines apparaissent les cellules fonctionnelles de la bronche, les cellules ciliées et des cellules sécrétrices de mucus, le long de la paroi interne du tube. Les cils des cellules ciliées battent bien à la fréquence attendue, soit 15 battements par seconde ! Ces battements sont essentiels pour mettre en mouvement le mucus et assurer la défense de nos bronches face aux agressions de l’environnement.

Surtout, cette architecture ouverte change tout. Pour la première fois, il devient possible de perfuser ces structures et d’y faire circuler de l’air. Il est également possible de les infecter avec des virus respiratoires et d’observer la dynamique de l’infection.

Modéliser la maladie

L’intérêt de notre modèle, que nous avons appelé « bronchioïde », se révèle également lorsqu’on utilise des cellules issues de patients. En recréant des bronchioïdes à partir de cellules de patients atteints de BPCO, nous observons des altérations caractéristiques de la maladie : des battements ciliaires perturbés et une apparition excessive et précoce des cellules sécrétrices de mucus. Autrement dit, le modèle ne reproduit pas seulement des bronches saines, il peut aussi simuler des anomalies pathologiques.

Cette capacité ouvre des perspectives concrètes : mieux comprendre les mécanismes précoces des maladies respiratoires, telles que l’asthme ou la BPCO, tester des traitements dans des conditions plus réalistes et, à terme, adapter les thérapies à chaque patient.

Faut-il parler de « mini-bronches » en laboratoire ? On en est encore loin. Ces modèles restent incomplets. Ils ne contiennent pas, à ce stade, toute la diversité cellulaire du poumon, notamment les cellules de soutien, essentielles au fonctionnement de l’organe. Ils ne reproduisent pas non plus la complexité de l’arbre bronchique, avec son intégration dans les systèmes vasculaire, immunitaire et nerveux. Enfin, les aspects mécaniques dynamiques de la respiration sont généralement absents des modèles organoïdes.

Mais la combinaison de l’auto-organisation et des contraintes physiques imposées par la bio-ingénierie est prometteuse. Les possibilités offertes par cette discipline sont quasiment infinies.

Une équipe grenobloise a récemment réussi à intégrer des organoïdes dans des dispositifs microfluidiques, qui sont des supports contenant des canaux très fins. Ceci a permis de vasculariser les organoïdes, une avancée majeure pour apporter suffisamment d’oxygène et de nutriments à ces structures tridimensionnelles. Une équipe suisse a, quant à elle, reproduit un réseau d’alvéoles grâce à une membrane biologique souple et étirable, qui imite les mouvements de respiration.

Avec l’espoir un peu fou de pouvoir développer grâce à ces outils une médecine plus prédictive et mieux adaptée aux patients !

Isabelle Dupin a reçu des financements de l'Agence Nationale de la Recherche (ANR), de la Région Nouvelle Aquitaine et de l'European Research Concil (ERC, project KINTSUGI, 101170266). Les points de vue et opinions exprimés sont toutefois uniquement ceux de l’autrice et ne reflètent pas nécessairement ceux de l’Union européenne ni de l'European Research Concil. Ni l’Union européenne ni l’autorité de financement ne peuvent en être tenues responsables.