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24 juin 2017 6 24 /06 /juin /2017 07:29

DOSSIER pour la SCIENCE 92

Intelligence : Notre cerveau a-t-il atteint ses limites ?

(Anna SMET/Catherine HOBAITER et Richard BYRNE)

Éléphant et intelligent riment, on le sait. Ses facultés de mémorisation, de coopération, de communication sont à la hauteur de sa réputation. Portait d'un génie méconnu.

Depuis 2 décennies les études prouvant leurs qualités se succèdent, leur société montre des comportements traduisant de multiples facultés cognitives.

Celles-ci se répandent dans une espèce si elles répondent à une nécessité, manger, survivre, se reproduire, ou, plus généralement, remplir certaines fonctions sociales.

Ils n'ont pas besoin d'outils pour se nourrir, ils disposent de ressources alimentaires variées et le manque d'efficacité de leur système digestif les oblige à manger tout le temps, ou presque mais en utilisent pour prendre soin de leur corps. Ils se grattent et enlèvent les parasites, avec des branches.

 

Leur taille dissuade les prédateurs. Seuls hommes, tigres et lions l'attaquent. Les fauves s'en prenant principalement aux petits. Cette pression les amena à développer des capacités de détection fine. Ils savent classer leurs ennemis selon leur dangerosité, mémorisant caractéristiques olfactives, visuelles et vocales. Ils peuvent reconnaître une catégorie humaine, ainsi différencient-ils les Massaïs qui les attaque, des Kamba, qui sont pacifiques avec eux. Ils montrent des réactions différentes en écoutant un enregistrement de plusieurs lions ou d'un seul. Les femelles expérimentées différencient les rugissements des males et des femelles.

La lutte contre la prédation fut donc un moteur de leur évolution cognitive, moins important toutefois que celui induit par leurs interactions sociales complexes qui nécessitent des compétences cognitives élaborées.

Ils vivent en groupes qui se croisent, fusionnent et se séparent en permanence. Le groupe familial réunit les femelles adultes apparentées et leurs progénitures, les jeunes mâles s'en vont pour vivre en bande. Puis vient le groupe de liaison, il regroupe des familles apparentées, enfin le clan rassemblant les habitants du même territoire pendant la saison sèche. Celui-ci peut atteindre des milliers de kilomètres carrés. Les groupes d'un clan s'y rencontrent de telle sorte qu'un individu en croise beaucoup d'autres.

Autre exemple d'attitudes traduisant des capacités élaborées, la réaction face aux morts ou mourants. Rares sont les animaux montrant de l'intérêt pour un congénère dans ces situations. Les pachydermes, eux, se rapprochent du malade, en silence, le touche avec la trompe, essayant de le relever, de le nourrir, le protégeant contre les prédateurs. Quand il est mort ils le couvrent de terre et de végétation, comportement adopté également envers des humains décédés.

Que comprennent-ils exactement de la mort, impossible de le savoir, mais leur comportement démontrent une certaine approche de la chose.

 

Longtemps la théorie de l'esprit fut l'apanage de l'homme. De plus en plus de spécialistes en psychologie animale l'attribuent à d'autres espèces, les grands singes, les dauphins. Les éléphants semblent en être dotés. En 2008, Lucy Bates et ses collègues analysèrent 250 observations sur 35 années d'études sur des éléphants sauvages. Ceux-ci se comportent comme s'ils étaient dotés d'une empathie équivalente à celle des humains. Ils forment des alliances sociales, se réconfortent, récupèrent les petits séparés du groupe, adoptent les orphelins, aident ceux qui sont tombés, embourbés ou coincés dans un trou, ils retirent les lances...

Lucy Bates et Richard Byrne montrèrent en 2010 que les éléphants se transmettent des connaissances. En 2011 Joshua Plotnik, de l'Université Emory, et ses collègues montrèrent que les éléphantes d'Asie coopéraient pour un but commun.

Se confronter à de nombreux individus nécessitent des capacités spéciales pour identifier les autres et s'en souvenir.

Les éléphants communiquent par des signaux visuels, chimiques et auditifs. Leurs signaux vocaux comprennent une large gamme de sons : grondements doux, cris, hurlements assourdissants. Ils émettent des cris dans le domaine des infrasons, inaudibles pour l'homme afin de communiquer avec des congénères hors de vue.

Les recherches récentes renvoient l'image de géants sensibles, sociaux, pour qui coopération, communication et entraide sont fondamentales. Malheureusement, là encore la réduction de leur territoires à cause des humains, le braconnage pour l'ivoire, augmentent leurs difficultés malgré les efforts fait pour les préserver. Les campagnes d'abattages nuisent gravement à la survie d'un groupe entier.

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20 juin 2017 2 20 /06 /juin /2017 08:00

DOSSIER pour la SCIENCE 92

Intelligence : Notre cerveau a-t-il atteint ses limites ?

(Carolynn SMITH/Sarah ZIELINSKI)

Oiseaux réputés stupides, ces gallinacés présentent des capacités cognitives étonnantes. Elles communiquent, manipulent les informations et seraient douées pour les mathématiques.

Nous disons, myope comme une taupe, gai comme un pinson, bavard comme une pie, têtue comme une mule, laid comme un pou... la langue française fourmille d'expressions associant une qualité à son représentant du monde animale. Intellectuellement ce sont renards (rusés) ou les singes, (malins), qui tirent leur épingle du jeu. C'est oublier Gallus gallus domesticus : la poule domestique. Celle-ci sert pour se coucher, est mère ou mouillée, il manque une référence à ses compétences tant elle étonne par ses facultés.

La poule appartient pourtant à une classe brillante : les oiseaux et sa réputation de cancre est régulièrement battue en brèche par les découvertes des éthologues. Elle est futée et a des capacités de communication proche de celles de certains primates. Pour décider elle tient compte de son expérience et de la situation. Elle résout des problèmes complexes et fait preuve de compassion envers des individus en danger. Ainsi doit-on admettre que des capacités cognitives attribuées aux seuls primates sont plus répandues qu'on le pensait et faut-il porter un nouvelle réflexion éthique sur des élevages de poules, conçus pour le rendement sans considération de leur bien-être.

Les premières études sur le cerveau de la poule furent menées dans les années 1920 par le biologiste norvégien Thorleif Schjelderup-Ebbe. Il détermina leur organisation hiérarchique. Les mâles dominants ont un accès prioritaire à la nourriture et aux femelles. Trente ans plus tard Nicholas et Elsie Collias ont montrés que les poules disposent d'un répertoire de 24 cris associés à des événements particuliers. La proximité d'un prédateur aérien ou terrestre amène un cri différent. Leur répertoire n'a été décrypté que dans les années 1990. gloussements, caquètements et dandinements constituent un complexe système de communication. À l'audition du cri les poules adoptent le comportement idoine, preuve qu'elles savent ce qu'il signifie. Mieux, ces oiseaux peuvent choisir d'avertir ou non, par exemple, un coq qui voit une menace cri s'il y a une femelle à proximité, si c'est un rival, il ne dit rien. La question se pose aussi de leur capacité à donner de fausses informations pour en tirer profit.

L'observation proche des gallinacés permit de mettre en avant des comportements inconnus jusqu'alors puisque limités à des lieux discrets de remise en cause de la hiérarchie par des coqs habituellement soumis. La mise en place de micros permit de découvrir des vocalisations si ténues qu'elles étaient passés inaperçues.

La liste des capacités cognitives des poules s'allonge de jour en jour. En 2011 l'étude publiée par Joanne Edgar révéla que ces oiseaux ressentent de l'empathie.

Dans le poulailler l'intelligence commence au berceau ! Giorgio Vallortigara de l'université de Trente montra que les poussins sont des calculateurs émérites et de fins géomètres. Comment se fait-il que la poule domestique ait de telles capacités alors qu'elle n'est pas étroitement apparentée à des oiseaux connus pour leur intelligence ?

L'intelligence est plus fréquente que le pensait l'humain [qui l'imagine mal chez d'autres animaux], elle apparaît quand les conditions sociales la favorisent sans être le résultat de l'évolution de facteurs physiologiques et environnementaux.

La poule a probablement hérité ses capacités de ses ancêtres sauvages qui vivaient en groupes, chacun ayant un couple dominant. Sociétés complexes induisant l'accroissement des capacités mentales des poules ancestrales. Confrontés à un environnement hostile elles durent faire preuve d'intelligence pour survivre.

Mais admettre que ce sont des animaux intelligents va amener une remise en cause des très mauvais traitements qui leur sont infligés pour finir dans nos assiettes. Il serait temps de tenir compte de leur bien être, dont, comme leur prédateurs, nous profiterons également. 

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Publié par Lee Rony - dans J'ai lu Science
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17 juin 2017 6 17 /06 /juin /2017 07:36

     DOSSIER pour la SCIENCE 92

 

Intelligence : Notre cerveau a-t-il atteint ses limites ?

L'intelligence animale : un concept flou

(Interview de Georges Chapouthier par Loïc Mangin)

 

Pour définir l'intelligence animale on lui associe des caractéristiques : vision, conscience, interaction avec l'environnement, vie sociale, prédation...

Commençons par l'intelligence humaine. Elle serait un ensemble de fonctions mentales visant à la connaissance conceptuelle et rationnelle souvent associées au langage. De là l'idée de chercher cette intelligence chez les animaux disposant d'un langage. Il est simple de la considérer comme limitée, l'humain seul ayant un langage élaboré et articulé.

Depuis un demi siècle cette notion a évoluée grâce à la découverte d'une pensée sans langage, chez les humains et les animaux.

Exemple : en une fraction de seconde nous reconnaissons un visage parmi des milliers mais nous sommes gênés pour le définir en termes précis. Ce phénomène passe par un processus de pensée sophistiqué non fondé sur le langage qui n'est pas assez discriminant. La pensée animale dispose, au plus, d'un langage restreint. Qu'en est-il de leur intelligence ?

Pour l'éthologie le langage est une communication se référant à des éléments absents. Les abeilles ont un protolangage, limité sans règle de grammaire. Chez les singes il résulte toujours d'un apprentissage dispensé par des humains.

L'intelligence animale s'associe à l'adaptabilité comportementale. La comparaison entre espèces animales est difficile quand elles vivent dans des milieux différents. Comment comparer dauphins et éléphants ? Elle n'est pas linéaire, et est apparue dans des groupes distincts, oiseaux, mammifères, pieuvres, sans trace d'évolution.

La reproduction d'un nouveau comportement en fonction du milieu est insuffisante pour parler d'intelligence animale. Le conditionnement n'est pas la manifestation d'un intelligence. Un ver de terre peut apprendre à privilégier une direction, est-il intelligent pour autant, considérant cette règle comme non explicite pour lui. Une règle pour être cognitive doit être ''consciente''. Encore que l'on en sache peu sur l'émergence de la conscience. Contrairement à l'idée de Descartes, les animaux fortement céphalisés sont dotés d'une conscience d'accès permettant la reconnaissance de leur environnement. Un chien ou une pieuvre ''sait'' si un endroit est risqué ou non.

La conscience est ensuite dite phénoménale : la conscience d'être conscient. Elle est mise en évidence par le test du miroir passé avec succès par des animaux visuels (dauphins, chimpanzés, éléphants et pie). Le chien échoue parce qu'il utilise principalement son odorat, un miroir ''olfactif'' lui conviendrait. Pour autant échouer à ce test ne prouve pas l'absence de l'intelligence.

Autre aspect de l'intelligence animale, la capacité de faire un détour pour atteindre un but, elle implique une aptitude à la planification, l'anticipation, et une mémoire spatiale.

 

Deux facteurs montrent l'importance de la biologie. D'abord le développement de l'encéphale. La complexité de son organisation est plus probante que sa taille ou le rapport du volume du cerveau sur celui du corps ; ensuite, la vision. Les radiations électromagnétiques donnent des informations plus précises et riches que les odeurs ou les sons.

Autres signes d'intelligence, compter, la capacité d'agir sur le monde, mains, becs, trompes, tentacules... sans oublier la prédation. Le prédateur est plus intelligent, l'adaptabilité du chasseur est supérieure à celle de la victime qui fuit.

Différencions l'intelligence sociale et l'intelligence collective des insectes, sociaux.

Les animaux les plus intelligents parmi les mammifères sont les singes, les cétacés, principalement les dauphins, les éléphants, les grands carnivores, fauves et ours, chez les oiseaux ce sont les corvidés, les pics, les perroquets et chez les invertébrés, les pieuvres, défavorisées par une vie courte.

Chaque année apporte de nouvelles preuve de l'intelligence animale et posent des questions sur la façon de les traiter. Le dogme cartésien affirmant que les animaux parlers ont tous les droits sur les autres est obsolète.

N'oublions pas notre cousinage avec les chimpanzés. Nos caractéristiques intellectuelles ne nous permettent pas de les traiter de façon abominable.

L'intelligence animale : un concept flou
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13 juin 2017 2 13 /06 /juin /2017 07:19

DOSSIER pour la SCIENCE 92

Intelligence : Notre cerveau a-t-il atteint ses limites ?

Un bestiaire de génies

Le surdoué des invertébrés

(Ludovic DICKELAnne-Sophie DARMAILLACQ)

Dans Les travailleurs de la mer (1866), Victor Hugo parle ainsi des pieuvres ''ces animaux sont fantômes autant que monstres. Ils sont prouvés et improbables. Ils semblent appartenir à ce commencement d'êtres terribles que le songeur entrevoit confusément par le soupirail de la nuit''. En 1869 dans 20 000 lieues sous les mers, Jules Vernes met en scène un calmar géant de 8 mètres de long à l'assaut du Nautilus. À la fin du XIXe les céphalopodes n'ont pas bonne presse.

Notre regard sur ces animaux a évolué, nous les savons intelligents et sensibles, depuis le 1er janvier 2013 la directive 2010/63/EU définissant les conditions de l'expérimentation animal dans l'UE, inclut les céphalopodes. Seuls invertébrés sur lesquels l'expérimentation est réglementée.

Les seiches et les pieuvres sont les plus étudiés des céphalopodes, d'abord portant sur l'apprentissage et la mémoire, les recherches s'orientent vers leurs capacités de changement de couleur et leur système visuel. Une première conclusion s'impose : les céphalopodes sont dotés de capacités cognitives comparables à celles des vertébrés. Camouflage, vision, innovation, tromperie, apprentissage, mémoire, sont des facettes de leur intelligence.

Leurs 700 espèces, allant de 5 mm à plus de 7 mètres, ont colonisé les mers du globe. S'adaptant à l'obscurité des abysses, aux eaux polaires ou aux zones coralliennes. Prédateurs de coquillages, crustacés et poissons, proies prisées des cétacés et de certains oiseaux marins, elles présentent un ensemble de comportements parmi les plus riches et complexes du règne animal.

Au cours de leur évolution ces mollusques ont pour la plupart perdu leur coquilles, gagnant bras et ventouses pour manipuler des objets, capacité que peu de mammifères terrestres possèdent, comme les primates ou la loutre. Leur peau peut changer de couleur instantanément. Ils nagent en éjectant de l'eau par un entonnoir situé sous le ventre ou en utilisant leurs nageoires. Leur cerveau est le plus développé des invertébrés, comparable à celui de certains oiseaux. Il est situé entre les yeux et entoure l’œsophage, protégé par une capsule de cartilage faisant office de ''boîte crânienne''. Structuré en régions dédiées à des fonctions spécifiques, motrices, comportementales, d'apprentissage, mémorisation ou prise de décision. Deux lobes ''optiques'', situés dans l'axe des yeux, sont impliqués dans de nombreux comportements déclenchés par la vision, représentant deux tiers du volume du cerveau ils montrent l'importance des informations visuelles dans la vie des céphalopodes.

 

Leur peau est une toile, une couche de cellules blanches, les leucophores, sur laquelle sont disposées des cellules contractiles et pigmentées, les chromatophores. Entre les deux, des cellules particulières, les iridophores, capables de modifier la vibration des ondes lumineuses. Pour intimider ou tromper ses prédateurs, une seiche peut faire apparaître deux ocelles noirs menaçants à l'arrière de son corps. Les motifs de colorations sont aussi utilisés comme moyen de communication. Calmars, seiches ou pieuvres ne distinguent pas les couleurs mais leur vision est sensible à la polarisation de la lumière.

En s'enfonçant les ondes lumineuses sont absorbées. Jaune, orange et rouge disparaissent ; à 50m le violet et le vert s'éteignent à leur tour, seul le bleu reste visible. La lumière se polarise en traversant une surface transparente ou en touchant une surface réfléchissante. Ou un plongeur ne voit que des scintillements, la seiche verra des poissons argentés ou des crevettes transparentes. Le toucher est important, le poulpe présente un système de reconnaissance chimique de soi qui empêche ses ventouses de coller à sa propre peau et de faire des nœuds avec ses bras.

Sans certitude qu'ils aient une ''conscience de soi'' ils manifestent une forme d'intelligence illustrée par leurs comportements. À l'instar des grands singes ou des corvidés ils utilisent des outils, manient la duperie et font preuve de comportements surprenants. Ainsi le poulpe Amphictopus marginatus avance sur deux demi-noix de coco qu'il utilise en cas de danger. L'Enteroctopus dofleini est capable d'attaquer un oiseau, un autre, d'imiter un poisson venimeux pour se protéger. Beaucoup sont capables de jouer, comportement associé au développement cognitif.

Particularité des céphalopodes, l'absence de soins parentaux. Les individus de différentes générations ne se rencontrent jamais, mâles et femelles meurent après leur unique saison de reproduction.

En 2008 A.-S Darmaillacq mit en évidence que quelques semaines avant l'éclosion, deux mois après la ponte, les embryons de seiche voient leur environnement à travers la capsule de l’œuf, ayant perçu des proies elles orientent leur préférences vers elles. Seiches et poulpes adultes savent apprendre à s'orienter dans l'espace, à éviter les proies inaccessibles ou désagréables.

Ils ne sont plus des monstres insaisissables mais des êtres intelligents, joueurs et sensibles à la douleur physique et psychologique. L'humain apprend à (re)connaître des formes animales qui ne lui ressemblent pas.

Vous en faites sûrement partie si vous disposez des mêmes aptitudes, finalement assez rares chez les homo-sapiens.

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10 juin 2017 6 10 /06 /juin /2017 08:17

DOSSIER pour la SCIENCE 92 

Intelligence : Notre cerveau a-t-il atteint ses limites ?

Le roman des intelligences

(Pascal PICQ)

George John Romanes effectuait des recherches sur le système nerveux et locomoteur des méduses et des échinodermes quand il écrit à Charles Darwin en 1874. celui-ci entrevoit le potentiel du jeune homme et l'encourage afin que sa théorie de la sélection naturelle se porte sur l'évolution mentale, autrement dit, de l'intelligence.

Romanes publie en 1882 Animal intelligence, traduit en français en 1887. il suit la méthode et l'épistémologie de Darwin : recueillir des informations connues parmi les espèces, faire ses propres recherches et les intégrer dans une approche scientifique évolutionniste. Son travail est récapitulé dans deux ouvrages : Mental Evolution in Animals en 1883 et Mental Evolution in Man. Origins of Human Faculty en 1888. Dans ce dernier il affirmera : ''On comprend comment, partie de si haut, la psychologie du singe peut engendrer celle de l'homme''.

Il dispose pour son travail des notes et réflexions que Darwin lui avait données. Celui-ci avait beaucoup étudié ces sujets, notamment le développement de l'intelligence chez l'enfant. Ils seront publiés, tardivement, dans la revue Mind en 1877. Darwin estimait ses connaissances insuffisantes pour intégrer cette question dans L'Origine des espèces au moyen de la sélection naturelle (1859). Il confie ses brouillons à Romanes alors qu'il prépare son dernier livre La Formation de la terre végétale par l'action des vers, (1881) portant sur ''l'intelligence écologique'' de la nature, le rôle des vers dans la constitution des sols sur lesquels se fondent nos agricultures et nos civilisations. Livre prémonitoire et comme tel oublié par nos civilisations obsédées par le progrès, et l'idée que celui-ci passait par l'éloignement avec la nature. Les tenants de cette idéologie étayèrent celle-ci de doctrines telles le sexisme, le racisme, l'espécisme... forgeant les outils justifiant cette mise à l'écart, inventant un QI sur mesure pour valoriser ses compétences et dénigrer les autres.

Combien croient encore que Néandertalien et Cro Magnon, qui avaient un cerveau plus gros que le nôtre, étaient moins intelligents que nous.

Le roman des intelligences

Romanes se vit opposé par le psychologue Lloyd Morgan que ''nous ne devons en aucun cas interpréter une action comme relevant de l'exercice de facultés de haut niveau, si celle-ci peut être interprétée comme relevant de l'exercice de facultés de niveau inférieur''. Dogme repris comme un mantra par un siècle de psychologues jusqu'à l'affirmation des sciences cognitives modernes, réhabilitant le dualisme cartésien en parant l'homo sapiens de qualités ''supérieures'', l'empathie, la conscience, la morale... les grands courants de psychologie nés à cette époque, Pavlov, Watson, Skinner... portent les œillères posées par Morgan.

Ce sont les travaux des pionniers de l'éthologie : Karl von FrishKonrad Lorenz et Niko Timbergen pour que les observations sur le comportement s'inscrivent dans une perspective évolutionniste. Timbergen établira les quatre questions fondamentales de l'éthologie : Comment l'individu acquiert ses caractères (ontogenèse) ; comment il interagit avec l'environnement (fonction) ; leur évolution (phylogenèse) ; l'adaptation de la population.

 

Le roman de Pierre Boulle illustre les dogmes de Morgan. Il met en scène des humains remplacés par des machines et servis par des grands singes domestiqués. De moins en moins actifs physiquement et intellectuellement les humains sont remplacés. Ces dogmes furent défendus par Thomas Huxley, son petit-fils Julian également. Des auteurs modernes, comme Patrick Tort, avec son principe d'effet réversif de l'évolution, explique que les humains peuvent agir contre les effets néfastes de la sélection naturelle. Ce duali[ntégri]sme a la peau dure en Occident, logique donc que le Japon ait la meilleure école d'éthologie mondiale. Les Japonais sont animistes. En France il faut démontrer l'empathie des chimpanzés, au Japon il faut démontrer qu'ils n'en ont pas.

Intéressant également de faire le parallèle entre ''notre'' vision de l'animal et celle des robots.

Ce dossier veut montrer la diversité des intelligences dans le règne animal, leur dynamique dans les espèces humaines, la dynamique, la complexité et le potention de celle que l'on veut bien nous prêter aujourd'hui.

Qu'est l'intelligence humaine, parmi les intelligences naturelles, par rapport aux intelligences artificielles ? En notant que nos programmes scolaires, et notre éducation, privilégient ces capacités cognitives en négligeant notre cerveau doit qui, pour l'instant, échappent aux machines (synthèse holistique, émotions, artistique, intuitif...). C'est une troisième coévolution qui commence.

La première concernait tous les organismes vivants et leurs interactions. La deuxième implique les premiers hommes (Homo erectus) et ses innovations techniques et culturelles, qui modifient et sélectionnent nos organismes, des gènes aux capacités cognitives. La troisième débuta avec le XXIème siècle avec les NBIC (Nanotechnologie, Biologie naturelle et de synthèse, sciences Informatiques et Cognitives). Le transhumanisme postule la fin de l'évolution et que sa place doit être prise par nos technologies.

Il faut penser notre avenir en fonction des interactions de ces trois coévolutions. L'intelligence est essentiellement faite d'interactions. Des vers de terre aux neurones en passant par les individus et les puces électroniques ; toute intelligence est une propriété émergente des interactions.

Notre humanité doit retrouver l'usage de ses pieds, marcher dans la nature augmente de 60 % notre créativité, surtout avec d'autres. Dépéchons-nous avant que les robots en sont incapables et qu'ils sont sans cerveau gauche. L'alternative est simple : l'intelligence artificielle nous dépasse ou nous devenons des humains doués d'intelligences augmentées.

[À l'instar de Pascal Picq, et comme Darwin, j'ai envie d'aller me promener dans la nature, bien que j'ai l'intuition que nos visions de l'avenir de l'humanité divergent!]

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9 juin 2017 5 09 /06 /juin /2017 07:50

DOSSIER pour la SCIENCE 92

Intelligence : Notre cerveau a-t-il atteint ses limites ?

Un bestiaire de génies 

(Aurore AVARGUÈS-WEBER)

Avec 100 000 fois moins de neurones qu'un humain, les abeilles étonnent par leur facultés cognitives. Ces hyménoptères comptent, maîtrisent des concepts, raisonnent par catégories... et sont, dans certaines tâches, plus rapides que les grands singes.

Comme les fourmis et les termites elles sont un modèle pour qui étudie l'intelligence collective et les comportements complexes nés d'interactions d'agents ''inconscients'' de ce qu'ils font. L'abeille individuelle peut-elle manifester des comportements divers et complexes ?

Si dans la ruche son comportement est automatique, quand elle butine il en va autrement et des récentes recherches révèlent des capacités cognitives remarquable, surtout en regard du cerveau minuscule dont elle dispose. Elle se repère dans un rayon de 10 km et mémorise les renseignements pour retrouver les sources de nourritures découvertes.

Elles mémorisent les spécificités des fleurs contenant du nectar pour les reconnaître et les retrouver.

Une expérience fut conduite en lui apprenant qu'un carré bleu signifiait une récompense afin de déterminer si elle reconnaissait la forme ou la couleur. En 1914, von Frisch démontra qu'elle perçoit le monde en couleurs mais que son spectre visuel est décalé vers l'ultraviolet. Résultats s'expliquant par une coévolution des fleurs et de leurs pollinisateurs. Les premières présentent des motifs visibles uniquement dans cette longueur d'onde que les seconds perçoivent. Elles distinguent des images, savent reconnaître un paysage ou des photographies de visages.

L'humain catégorise ce qu'il voit pour réduire les informations à mémoriser. Traitement complexe qui semblait l'apanage des vertébrés tels les primates, les dauphins et les pigeons. Dans les années 1990 il apparut que les abeilles en étaient capables. Les catégories du type paysage ou plante, dites perceptives, sont basées sur des similarités visuelles et ne demandent pas un traitement cognitif élaboré. Ce qui n'est pas le cas des catégories fonctionnelles et conceptuelles. Les premières dépendent de la fonction de l'objet (nourriture...) sans tenir compte de leur apparences. Que les abeilles en disposent est à démontrer. Les secondes regroupent objets et événements liés par une relation autre, telle que ''avant'', ''au-dessus'', ''plus grand que'', ''identique''...

Abstraction et acquisition de concepts relationnels sont facilitées chez l'humain par le langage. Primates et dauphins ont besoin,eux, d'un long entraînement.

Diverses expériences ont été menées pour déterminer si les abeilles pouvaient maîtriser plusieurs concepts relationnels. En 2009 Hans Gross et ses collègues de l'université de Würzburg (Allemagne) ont montré qu'elles savaient compter jusqu'à 4 ! D'autres tests les virent fonder un choix sur une position relative, par ex : au-dessus de. Mieux, elles apprennent ces concepts plus vite que les primates et semblent les extraire ''naturellement'' des images perçues afin de les utiliser comme critère de classification.

Quelle utilité ont pour les abeilles ces concepts ? Une théorie, controversée, veut qu'elles créent une ''carte mentale'' de leur environnement. Localisant deux sources de nourritures par rapport à la ruche elles sont capables d'aller de l'une à l'autre directement. Reste la possibilité que l'utilisation de ces concepts soit dû aux entraînements, un effet des expériences.

 

Où se trouve dans le cerveau la zone traitant ces concepts ? Chez l'abeille ce serait une structure cérébrale recevant des informations de tous les systèmes sentoriels après traitement dans les aires spécialisées. Le corps pédonculé serait l'équivalent du cortex préfrontal, il est trés développée chez l'abeille et chez les autres hyménoptères (guêpes ou fourmis), les scarabées et les cafards, probablement à cause de l'importance de la vie sociale impliquant des interactions complexes permettant par la suite un traîtement cognitif élaboré des données visuelles.

Malheureusement ces expériences demandent d'intervenir sur l'animal, en ouvrant la cutilcule du crâne puis en injectant un colorant dans le cerveau. L'électrophysiologie est également utilisée pour mesurer l'activité de groupes de neurones en implantant des électrodes dans le cerveau des insectes. Reste à étudier des abeilles immobilisées en laboratoire. Des simulateurs de vol ou de marches donneraient l'impression d'un mouvement libre à l'abeille immobilisée.

Les abeilles montrent que la manipulation de concepts relationnels n'est pas l'apanage des vertébrés. Leur étude pourrait nous renseigner sur la complexité cérébrale minimale pour atteindre ces niveaux cognitifs. Résultats intéressant sûrement les concepteurs de robots miniatures !

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1 juin 2017 4 01 /06 /juin /2017 07:43

01net N°845

Le Graal du transhumanisme est que la technologie tue la mort. Pourquoi pas en copiant l'esprit d'un individu à l'intérieur d'un ordinateur.

Raymond Kurzweil, directeur de l'ingénierie de Google, le ''pape'' du transhumanisme, en est sûr. Dans quelques décennies nous transférerons notre esprit dans un ordinateur et deviendrons immortel !

Il y a 40 ans, Gordon Moore, cofondateur d'Intel, inventa la ''loi de Moore'', suivant celle-ci, en 2065, les ordinateurs seront assez puissants pour simuler numériquement le fonctionnement cérébral humain. D'ici-là il faudra décoder, et traduire, toutes les informations neuronales à l'origine de nos capacités cognitives sous une forme informatique. C'est l'objectif du HBP (Human Brain Project), projet européen visant à simuler l'intégralité d'un cerveau humain dans moins de dix ans. Des chercheurs purent reproduire le fonctionnement d'un morceau de cortex de rat en utilisant le supercalculateur Blue Gene.

Cet ordinateur exécute 100 millions de milliards d'opérations par secondes, pour simuler un cerveau sapiens il faut une puissance mille fois supérieure, sans tenir compte des synapses, ce qui multiplie encore le chiffre. Autre limite, l'énergie nécessaire. Un ordinateur est incomparablement plus gourmand qu'un cerveau. Si celui-ci fonctionnait comme un ordi son fonctionnement annuel coûterait un milliard d'euros d'électricité.

La solution serait se trouver dans les puces neuromorphiques. Les transistors de ces puces sont câblés de façon à reproduire les connexions neuronales du cerveau. En mars 2016 IBM annonça la création d'un processeur neuromorphique de 5,4 milliards de transistors, simulant 16 millions de neurones reliés par 4 milliards de connexions pouvant être utilisé pour la reconnaissance visuelle. Il consomme l'énergie d'une simple tablette et pourrait annoncer les futurs supercalculateurs.

Martine Rothblatt, patronne d'United Therapeuthics, les clones mentaux – ou mindclones – est ''techniquement inévitable''. Elle prévoit un avenir où chacun posséderait une réplique numérique de son esprit créée à partir de l'intégralité de sa vie connectée ou d'entretiens vidéos et autres tests de personnalité.

Kurzweil le prévoit : en 2100 nos corps seront remplacés par des machines contrôlées par la réplique numérique de notre cerveau. ''Nous saurons, explique-t-il, créer des corps virtuels évoluant dans une réalité virtuelle réaliste''. Une vision dont doute la communauté scientifique. Kenneth Miller, neuroscientifique à Columbia estime qu'il faudra plusieurs milliers, ou millions, d'années, pour télécharger un esprit dans une machine [comme si nous avions une chance d'être encore là].

En revanche, un dirigeant de Huawei, Kevin Ho, évoquait un avenir proche où les enfants pourront discuter avec la copie numérique de leurs défunts grâce à des applis comme WeChat.

Même dans la mort le smartphone viendra nous em...

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29 mai 2017 1 29 /05 /mai /2017 08:00

01net N°845

RESTAURER LA MÉMOIRE (JMP)

À mesure que la science perce les secrets du cerveau elle imagine les technologies pour décupler ses facultés.

Dans Matrix il suffisait à Neo de connecter son cerveau à un ordinateur pour maîtriser les notions du Kung-fu. Le film approche des 20 ans mais des chercheurs de l'Agence pour les projets de recherche avancée de défense (Darpa) travaillent sur un dispositif semblable. Le projet RAM (restauration active de la mémoire) Replay du docteur Praveen Pilly vise à doper ses performances en stimulant l'apprentissage durant l'éveil et la consolidation de la mémoire pendant le sommeil. Des tests sur des volontaires n'ont pas commencé mais le docteur PP imagine la suite, la mise au point d'un casque à destination du grand public associé avec le fabricant ibérique de stimulateurs cérébraux Neurolectrics et l'étasunien Soterix Medical.

Pourtant là n'est pas la solution contre la maladie d'Alzheimer. Elle pourrait venir de l'université de Californie du Sud et du Wake Forest Baptist Medical Center en Caroline du Nord. Cette fois les électrodes ne seraient posées sur le crâne mais implantées directement dans le cerveau et destiné à dévier les informations sensorielles qu'il reçoit vers une région non endommagée de son hippocampe, le siège de la mémoire à long terme qui se détériore chez les malades d'Alzheimer. En imitant le fonctionnement des cellules du cerveau, le greffon high-tech inventé par les professeurs Theodore Berger et Dong Song font l'interprète entre le lobe frontal et l'hippocampe pour y injecter des souvenirs. Au-delà du traitement des maladies neurodégénératives c'est le moyen de booster la mémoire de tous. L'algorithme au cœur de la puce pilotant les microélectrodes oriente et traduit les signaux électriques circulant dans le cerveau pour que l'hippocampe les comprenne. Celui-ci pourrait nous aider à apprendre plus vite et à ne rien oublier.

Quand il sera finalisé, ce qui n'est pas pour tout de suite.

Sans aller si loin le remède contre Alzheimer pourrait se trouver à Toulouse, au Centre de recherches sur la cognition animale où l'équipe de Claire Rampon et Kevin Richetin a réussi à rendre la mémoire à des souris atteintes de cette pathologie en utilisant un virus modifié qui, injecté dans l'ADN de cellules souches de futurs neurones, les forces à se développer normalement.

Que donnerait ce traitement sur des souris saines ? ''Peut-être une amélioration des capacités cognitives que nous n'avons pas mesurée'' admet Claire Rampon.

 

GREFFER UN ORDINATEUR AU CERVEAU (FB)

 

Dans quelques décennies nos smartphones seront inutiles. Tout sera dans notre tête.

 

Jan Scheuermann est quadriplégique suite à une maladie génétique. Elle a pourtant réussi à faire voler, en simulateur, un F-35 par la pensée, du moins grâce à deux implants de la taille d'un petit pois nichés dans son cerveau.

Une expérience menée par la Darpa. Au lieu de penser à actionner le joystick comme les pilotes, elle a pensé à contrôler l'avion directement, expliquait Arati Prabhakar, la directrice de la Darpa.

Vers 2040-2050, l'hybridation entre cerveau et technologie devrait bouleverser notre mode de vie. Nous aurons des armées de nanorobots qui augmenteront nos capacité. Pour l'instant un message a été envoyé d'un cerveau à un autre par l'intermédiaire du web mais en utilisant un dispositif très lourd. Il n'en est pourtant qu'au début. Si l'on parvient à transcrire en langage informatique les actions des neurones on peut envisager de contrôler n'importe quelle machine par la pensée : ordinateur, véhicule ou une chaîne d'assemblage dans une usine. L'armée n'y voit que des avantages, moins d'hommes sur le terrain et un centre de commandement réduit à des pilotes de drones volants, terrestres ou sous-marins, affublés de système de pilotage par la pensée plus rapides et plus réactifs.

Pour vous et moi il s'agirait de lancer une machine à laver ou un robot-aspirateur en y pensant ou de se connecteur au Net pour obtenir une réponse instantanément.

Il faudra pour cela cohabiter avec l'intelligence artificielle faisant interface. Celle-ci est riche de promesses, et, pour certains de menaces [comme si la connerie naturelle n'était elle pas plus performante dans ce second domaine!]. La solution sera dans l'hybridation entre l'IA et nous. Certains n'y voient qu'un accroissement de notre logique ce à quoi l'intelligence humaine ne saurait se réduire. Nos peurs, imaginaires, dons artistiques et humour continueront de nous différencier des ordinateurs [ça reste à prouver], et des autres humains [ça aussi]. Des milliards de variables difficilement assimilables par des machines. [encore une fois l'auteur fait preuve d'anthropolatrie en considérant le modèle ''humain'' comme le meilleur].

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Publié par Lee Rony - dans J'ai lu Science
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27 mai 2017 6 27 /05 /mai /2017 07:33

01net N°845 – (Fabrice Brochain, Jean-Philippe Pisanias, Jean-Marie Portal et Daniel Rosemont)

 

Dans un siècle cerveau et technologie seront intégrés et notre vie sera différente. Sera-t-elle meilleure ?

 

Le réveil du lundi est le plus difficile. Vous arrivez au travail avec la sensation d'avoir oublié quelque chose. Et cela vous revient brusquement : la réunion avait lieu à 8h30, il est 9h15. Bernard vous le fait remarquer ! C'est bien de lui ça.

Dommage de ne pas avoir une barrette de mémoire en plus.

Aujourd'hui c'est impossible, demain... Des scientifique de Californie du Sud cherchent à implanter des réseaux d'électrodes dans le cerveau pour apprendre plus vite et mieux mémoriser. Il sera possible de se brancher sur le Web, de piloter sa machine par la pensée. Chouette !

Mais comment utiliser un cerveau si performant dans un corps abimé par l'âge. La solution est simple, le laboratoire United Therapeutics y travaille : implanter un clone numérique du cerveau dans un corps artificiel, ou un ordinateur. Serait-ce encore vivre, ça...

 

Stimuler les cellules souches et régénérer les neurones c'est déjà possible (entretien avec Thierry Hoquet)

 

Aujourd'hui pour doper le cerveau nous utilisons repos, sucre et café, demain, porter un casque connecté pourrait être plus efficace, ou, mieux, implanter une puce dans la matière grise.

François Berger est neurocancérologue au CHU de Grenoble et Thierry Hoquet est philosophe, ils nous demandent d'y réfléchir à deux fois. [chose facile quand ce n'est encore qu'hypothétique]. Le premier est opposé au transhumanisme [comme il y a quelques siècles il était interdit de toucher aux cadavres], le second est spécialiste de Darwin et des cyborgs. Ils s'accordent sur un point [un dogme], un cerveau humain est toujours un trésor immémorial à préserver des utopies technologiques.

Hoquet doute de l'intérêt de s'assurer d'un bétail humain plus efficace et rentable, son partenaire veut poser un interdit, craignant les effets secondaires de manipulations pouvant aboutir à modifier la pensée humaine [pourquoi ne pas interdire alors idéologies politiques et théismes de tous ordres?].

Pas question pourtant de se reconnaître bioconservateurs. Berger évoque son travail sur une interface cerveau-machine pouvant donner une parole synthétique à un muet. Un implant profond vient de permettre à un handicapé d'activer ses bras. Pour Hoquet, la mémoire est un enjeu face aux maladies dégénératives. Un capital qui s'use quand on ne s'en sert pas. La nanoélectronique pourrait être la solution. Il sera possible, bientôt, de régénérer le cerveau en utilisant les cellules souches pour créer plus de neurones, ou, à l'inverse, en empêchant le développement de cellules tumorales.

Pourquoi infliger un implant à son cerveau ? Pour apprendre une langue, par exemple, il suffit d'utiliser une interface externe de traduction [en cours de mise au point]. Le philosophe le souligne en évoquant Gunnm et Ghost in the Shell, êtres qui n'ont de biologique que leur matière grise et de la moelle épinière. Le cerveau est une frontière [aujourd'hui], dans l'imaginaire il représente l'intouchable. FB affirme que les transhumanistes veulent fabriquer des humains hypermnésiques et immortels. Du charlatanisme hérité d'une vision obsolète du cerveau. Aucun signe d'humanité là-dedans. Notre capacité à inventer, aimer, pleurer est unique et résulte d'une complexité symbiotique inouïe [l'homo sapiens prend ses capacités pour des qualités].

Il existe aujourd'hui des appareils de SETD (stimulation électrique transcrânienne directe) proposant des exercices de neuroamélioration. Des promesses faites par des industriels qui veulent gagner de l'argent même si les perspectives de ces machines sont intéressantes par des exercices de neurofeedback. La plasticité cérébrale est magique. TH souligne la beauté de l'apprentissage, servitude rendant capable de choses inédites et admirables.

Les techniques utilisées pour traiter les cas de dépressions extrêmes pourrait ''traiter'' les déviants agressifs ou sexuels. La lobotomie fonctionnait dans des cas rarissimes de syndromes obsessionnels gravissimes. En dehors de ce cadre ses effets étaient dévastateurs [mais peut-être voulus].

TH le soutient, les humains se méfient des prothèses, voient d'un mauvais œil la chirurgie esthétique, dénoncent le dopage, condamnent les personnes ''trafiquées''. Ils préfèrent valoriser les ''bien nés''.

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Publié par Lee Rony - dans J'ai lu Science
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24 mai 2017 3 24 /05 /mai /2017 07:47

01Net n°845 (Gabriel Simeon)

 

Mark Bertolini, patron étasunien d'un assureur, vient d'offrir à ses employés un bracelet connecté en les incitant à le porter la nuit pour les motiver à dormir le temps nécessaire à une meilleure efficacité le lendemain au travail.

Chaque semaine sort un objet connecté proposant d'analyser notre sommeil, de prodiguer les conseils nécessaires à son amélioration, ou capable de nous endormir mieux et plus vite.

Le sommeil est le reflet de notre santé résume Pierre-Hervé Luppi, chef de l'équipe Sleep au sein du Centre de recherche en neurosciences de Lyon. Or nombre de personnes ont des difficultés dans ce domaine.

Un tiers des Français souffrirait de troubles du sommeil, un problème motivant les marchands à chercher les technologies pouvant guérir ces mots. Certains proposent des bruits d'ambiance, d'autres analysent la qualité de nos nuits, évaluant durée et profondeur du sommeil. Deux critères important confirme Pierre-Hervé Luppi. Des applis prétendent distinguer nos stades de sommeil, mouvements, respiration et ronflements, le logiciel étudiant notre activité nocturne suggérerait des astuces pour l'améliorer ou saurait quel est le bon moment pour déclencher un réveil en douceur.

Certains veulent nous endormir en favorisant la production de mélatonine. D'aucuns en régulant la température du dormeur, d'autres avec la luminothérapie, produisant une lumière rouge quand le rayonnement bleu de nos écrans entrave la production de mélatonine.

Un bandeau permettrait de prolonger les phases de sommeil profond en diffusant des sons au cerveau. Une méthode dont rien ne montre l'efficacité. Distinguer les étapes du sommeil est difficile en laboratoire avec des électrodes, avec un bandeau c'est improbable.

De l'arnaque affirme Sylvie Royant-Parola, du marketing. La collaboration avec les scientifiques se fait lors de la conception du projets, ils ne sont plus intégrés à la suite des travaux, finalisation et tests. Aucune étude indépendante ne prouve que ces dispositifs influent sur notre sommeil. La seule utilité des instruments qui enregistrent les tendances du sommeil plusieurs nuits d'affilée est leur évolution.

 

Il existe sûrement des moyens d'améliorer le sommeil, en changeant d'habitudes ou d'alimentation, inutile de dépenser son argent en gadgets ! 

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Publié par Lee Rony - dans J'ai lu Science
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