{"id":1799,"date":"2019-11-11T19:50:45","date_gmt":"2019-11-11T18:50:45","guid":{"rendered":"http:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=8458"},"modified":"2022-01-04T21:07:07","modified_gmt":"2022-01-04T20:07:07","slug":"8458","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/2019\/11\/11\/8458\/","title":{"rendered":"De l’origine de la communication neuronale aux ordinateurs fabriqu\u00e9s par des cerveaux humains"},"content":{"rendered":"

\"\"La troisi\u00e8me s\u00e9ance du cours \u00a0\u00abNotre cerveau \u00e0 tous les niveaux\u00bb<\/span><\/a><\/strong><\/span> que j\u2019ai le plaisir de donner en collaboration avec l\u2019UPop Montr\u00e9al<\/span><\/a><\/strong><\/span> aura lieu ce mercredi 13 novembre \u00e0 19h au caf\u00e9 Les Oubliettes. Intitul\u00e9 intitul\u00e9e \u00ab L\u2019humain d\u00e9couvre la grammaire de base de son syst\u00e8me nerveux<\/span><\/a><\/strong><\/span> \u00bb, j\u2019en ai pr\u00e9sent\u00e9 les grandes lignes ici la semaine derni\u00e8re<\/span><\/a><\/span>. Comme je l\u2019avais expliqu\u00e9 dans le billet qui pr\u00e9sentait ce projet<\/span><\/a><\/span>, je voudrais cette semaine m\u2019attarder sur certains aspects plus sp\u00e9cifiques de cette s\u00e9ance qui nous am\u00e8neront \u00e0 parler des diff\u00e9rences entre le cerveau et l\u2019ordinateur, question que l\u2019on abordera apr\u00e8s la pause mercredi, donc apr\u00e8s la premi\u00e8re heure durant laquelle nous aurons pr\u00e9sent\u00e9 la grammaire de base de la communication entre nos neurones.<\/span><\/a><\/span><\/p>\n

Repartons de la s\u00e9ance pr\u00e9c\u00e9dente<\/span><\/a><\/span> o\u00f9 nous avions pr\u00e9sent\u00e9 cette \u00e9tape importante de l\u2019\u00e9volution que fut l\u2019av\u00e8nement des syst\u00e8mes nerveux. Nous avions vu qu\u2019ils allaient permettre \u00e0 des organismes pluricellulaires, gr\u00e2ce \u00e0 ce qu\u2019on appelle la \u00ab\u00a0boucle sensorimotrice\u00a0\u00bb, de percevoir dans leur environnement les ressources qui leur sont n\u00e9cessaires (n\u2019\u00e9tant pas, comme les plantes, capables d\u2019utiliser directement l\u2019\u00e9nergie solaire par la photosynth\u00e8se) et d\u2019agir par la suite dans cet environnement pour acc\u00e9der \u00e0 ces ressources. Tous les animaux ont ainsi des neurones sensoriels pour sentir le monde et des neurones moteurs pour bouger dans celui-ci. Et en bougeant, les perceptions sensorielles vont se modifier constamment en temps r\u00e9el, de sorte que ce qu\u2019on appelle la cognition peut \u00eatre vu comme ce flux ininterrompu de perception et d\u2019action d\u2019un corps et d\u2019un cerveau situ\u00e9s dans un environnement.<\/span><\/a><\/span><\/p>\n

Il est parfois difficile de reconna\u00eetre que cette boucle est encore \u00e0 la base des syst\u00e8mes nerveux des d’animaux comme les primates tellement nous avons \u00ab\u00a0d\u2019interneurones\u00a0\u00bb, c\u2019est-\u00e0-dire de neurones qui ne sont ni sensoriels ou moteurs dans le cerveau. Des neurones qui re\u00e7oivent des influx nerveux<\/span><\/a><\/span> des neurones sensoriels et qui transmettent ces signaux \u00e0 d\u2019autres neurones, puis \u00e0 d\u2019autres neurones, etc, etc. Et \u00e0 un moment donn\u00e9, apr\u00e8s toutes sortes de d\u00e9tours d\u2019une indescriptible complexit\u00e9, un neurone moteur va recevoir des signaux de certains de ces neurones et va pouvoir commander (ou pas) \u00e0 un muscle de se contracter pour faire bouger l\u2019animal.<\/p>\n

Or on l\u2019a dit aussi, ce qui distingue le syst\u00e8me nerveux des autres syst\u00e8mes de communication dans le corps humain comme le syst\u00e8me endocrinien ou le syst\u00e8me immunitaire, c\u2019est sa rapidit\u00e9. Entre une perception et une action adapt\u00e9e \u00e0 la situation, il peut en effet s\u2019\u00e9couler qu\u2019une seconde, ou m\u00eame une fraction de seconde. Comment les nombreux neurones de notre syst\u00e8me nerveux s\u2019y prennent-ils pour communiquer aussi rapidement ? Voil\u00e0 un peu ce que cette troisi\u00e8me s\u00e9ance va essayer d\u2019expliquer…<\/p>\n

Je me contenterai cependant ici de rappeler cet article paru en 2014 d\u2019Antonio Damasio et ses coll\u00e8gues que j\u2019avais pr\u00e9sent\u00e9 dans ce blogue sous le titre De l\u2019excitabilit\u00e9 membranaire \u00e0 la conscience subjective<\/span><\/a><\/span>. Ces auteurs s\u2019\u00e9taient interrog\u00e9s sur la nature des perturbations qui pouvaient en quelque sorte alerter la cellule nerveuse sensorielle qu\u2019il se passait \u00ab quelque chose \u00bb qui la concerne dans l\u2019environnement. Et ils constataient que c\u2019\u00e9tait toujours au d\u00e9part de petits ions positifs, essentiellement de sodium (Na+) et de calcium (Ca2+)<\/span><\/a><\/span> qui entrent massivement dans la cellule. Et par la suite, de neurones en neurones jusqu\u2019aux muscles, ils constataient que c\u2019\u00e9tait toujours cette entr\u00e9e de cations (ou ions charg\u00e9s positivement) qui \u00e9tait le premier \u00e9v\u00e9nement \u00e0 se produire dans une cellule avant de d\u00e9clencher les m\u00e9canismes mol\u00e9culaires sp\u00e9cifiques propres \u00e0 chaque \u00e9tape de la communication neuronale dont nous d\u00e9taillerons la grammaire durant cette s\u00e9ance.<\/p>\n

Je recopie ce passage de ce billet de blogue qui s\u2019accorde particuli\u00e8rement bien avec la d\u00e9marche \u00e9volutive entreprise dans ce cours il y a deux semaines\u00a0:<\/p>\n

\u00ab\u00a0Les auteurs rappellent que l\u2019environnement favorable pour les r\u00e9actions biochimiques qui s\u2019auto-entretiennent dans un espace ferm\u00e9 par une membrane cellulaire (ce que Maturana et Varela appelle l\u2019autopo\u00ef\u00e8se<\/span><\/a><\/span>) est optimal dans un milieu l\u00e9g\u00e8rement alcalin, donc globalement charg\u00e9 n\u00e9gativement. Par cons\u00e9quent, une intrusion massive d\u2019ions sodium ou calcium, abondants dans le milieu marin \u00e0 l\u2019origine de la vie, a pu \u00eatre un premier signal direct indiquant \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la cellule que quelque chose se passe \u00e0 l\u2019ext\u00e9rieur. Par exemple un pr\u00e9dateur qui a commenc\u00e9 \u00e0 abimer la membrane, provoquant une entr\u00e9e d\u2019ions positifs, et qui n\u00e9cessite un mouvement pour s\u2019\u00e9loigner du danger.\u00a0\u00bb<\/p><\/blockquote>\n

Cet ancrage de la cognition animale dans les processus les plus fondamentaux du vivant expliquerait, selon eux, pourquoi \u00ab\u00a0l\u2019intelligence artificielle<\/span><\/a><\/strong><\/span>, impl\u00e9ment\u00e9e sur des circuits \u00e9lectroniques o\u00f9 ce sont des \u00e9lectrons qui circulent, ne peut avoir de sentience dans le sens o\u00f9 nous l\u2019entendons pour les animaux. Car ces microprossessurs, bien qu\u2019ils traitent les inputs et produisent des outputs souvent de fa\u00e7on semblable aux humains, n\u2019ont pas cette pr\u00e9occupation intrins\u00e8que pour leur survie associ\u00e9e ici \u00e0 l\u2019entr\u00e9e de charges positives dans les cellules nerveuses.\u00a0\u00bb<\/p>\n

Apr\u00e8s la pause mercredi, nous examinerons donc d\u2019abord ce qui distingue le cerveau de l\u2019ordinateur au niveau du \u00ab\u00a0hadware\u00a0\u00bb (nombre d\u2019unit\u00e9s \u00e9l\u00e9mentaires de base dans le syst\u00e8me, degr\u00e9 de connectivit\u00e9 de ces unit\u00e9s, vitesse de traitement, etc.), aid\u00e9 en cela par l\u2019heure pr\u00e9c\u00e9dente sur les m\u00e9canismes de communication de nos neurones. Nous dirons un mot de la souplesse ou plasticit\u00e9 de chacun des deux syst\u00e8mes en distinguant les ordinateurs classiques des algorithmes de type \u00ab\u00a0deep learning\u00a0\u00bb capables d\u2019apprendre comme un cerveau humain, en soulignant que c\u2019est souvent lorsque l\u2019informatique a copi\u00e9e une caract\u00e9ristique fondamentale du cerveau qu\u2019elle a fait des avanc\u00e9es importantes. Et nous terminerons en parlant du type de computations (ou calculs) que font les ordinateurs (computation digitale) et les cerveaux des animaux (computation ni compl\u00e8tement digitale ou analogique, mais d\u2019une forme mixte dite \u00ab\u00a0neuronale\u00a0\u00bb). Cela ouvrira la porte \u00e0 des d\u00e9bats encore tr\u00e8s pr\u00e9sents au sein des sciences cognitives \u00e0 savoir jusqu\u2019\u00e0 quel point on peut dire que le cervau fait des computations, et qu\u2019est-ce que ce mot veut dire r\u00e9ellement, un sujet qui avait donn\u00e9 lieu \u00e0 une controverse anim\u00e9e il y quelques ann\u00e9es.<\/span><\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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