La scène est un classique absolu du cinéma d’angoisse ou d’aventure. Des héros perdus dans une forêt dense, un blizzard aveuglant ou un désert monotone marchent pendant des heures avec la détermination de ceux qui ont un but. Ils sont persuadés d’avancer tout droit vers le salut. Pourtant, après une journée d’effort, ils retombent sur leurs propres traces laissées le matin même. Ce scénario n’est pas une invention de scénariste sadique pour créer du suspense. C’est une réalité biologique implacable. Privé de repères visuels fixes, l’être humain est physiologiquement incapable de marcher en ligne droite. Pire encore, notre cerveau nous donne l’illusion de la rectitude alors même que nous sommes en train de décrire des boucles.

Le mythe de la jambe courte

Pendant des décennies, le folklore populaire et même certains manuels de survie ont tenté d’expliquer ce phénomène par une asymétrie physique. L’idée reçue, qui semble pleine de bon sens, voulait que nous ayons tous une jambe légèrement plus forte ou plus longue que l’autre.

Selon cette logique mécanique, si votre jambe droite est plus puissante, elle poussera un peu plus fort à chaque pas, vous faisant dévier imperceptiblement vers la gauche, comme un char dont une chenille tournerait plus vite que l’autre. Sur quelques mètres, c’est invisible, mais sur des kilomètres, cela formerait un cercle.

C’est faux. Des chercheurs de l’Institut Max Planck ont testé cette hypothèse en bandant les yeux de volontaires et en mesurant la force et la longueur de leurs jambes avec précision. Résultat : il n’y a aucune corrélation significative. Même les personnes ayant une symétrie corporelle quasi parfaite finissent par tourner en rond. Plus troublant encore, ils ne tournent pas toujours du même côté. Un même individu peut décrire des cercles vers la gauche, puis, après une pause, repartir en décrivant des cercles vers la droite. Le problème ne vient donc pas des jambes, mais du pilote : le cerveau.

Crédit : Shendart/istock

Un GPS interne qui accumule les erreurs

Marcher « tout droit » n’est pas un état naturel passif, c’est une performance cognitive active et complexe qui nécessite une recalibration permanente. Pour nous orienter, notre cerveau fusionne trois types de données : les informations de l’oreille interne (système vestibulaire), les sensations venant des muscles et des articulations (proprioception), et surtout, la vision.

Le système vestibulaire et la proprioception sont efficaces, mais ils ne sont pas parfaits. Ils génèrent ce que les scientifiques appellent un « bruit sensoriel ». À chaque pas, une minuscule erreur d’estimation de l’angle se glisse dans le calcul. Tant que nous avons un repère visuel — le soleil, une montagne, une étoile, ou même la lune — le cerveau utilise cette « balise » pour corriger ces micro-erreurs en temps réel. Il effectue une « mise à jour » de la trajectoire plusieurs fois par seconde.

Mais l’expérience menée par le chercheur Jan Souman est sans appel. Il a lâché des volontaires dans le désert du Sahara et dans la forêt de Bienwald en Allemagne, équipés de GPS. Tant que le soleil était visible, les marcheurs gardaient le cap. Mais dès que les nuages cachaient les astres ou que la brume tombait, ils se mettaient à dériver.

Sans correction externe, les petites erreurs angulaires internes ne s’annulent pas : elles s’additionnent. C’est ce qu’on appelle la dérive aléatoire corrélée. Le cerveau croit aller tout droit car il n’a plus de référentiel pour prouver le contraire. Cette dérive s’accentue jusqu’à ce que la trajectoire se courbe suffisamment pour former une boucle, parfois aussi petite que 20 mètres de diamètre. Ce phénomène prouve que notre perception de l’espace est relative. Nous ne sommes pas des géomètres, nous sommes des navigateurs à vue.

L’étude fascinante menée par Jan Souman est détaillée dans la revue Current Biology : Walking Straight into Circles.