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Théorie écologique de l’esprit et évolution : un cerveau soumis à la quête de complexité

 

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Illustration depuis le site sciencealert.com – Crédit Jose Luis Calvo/Shutterstock.com

 
 

La tentative d’élaboration d’une “théorie écologique de l’esprit” menée dans les études et ouvrages que je propose envisage que l’humanité et ses capacités singulières ne soient que le résultat d’un processus évolutif général qui obligerait tous les systèmes d’objets à générer toujours un maximum de complexité en fonction de leur capacité à générer de la complexité. Dans le vivant, la sélection s’opérerait en fonction de ce critère et l’évolution serait l’augmentation globale de la complexité des interactions entre tous les êtres vivants, par élimination successive des individus et populations moins performants dans le maintien de la complexité maximale, en fonction des conditions et de leurs propres capacités à générer de la complexité (des relations complexes, voir ci-dessous quelques extraits de l’Essai Sur la Raison de Tout).

L’équipe constituée par le chercheur R. Guevara Erra (CNRS) a élaboré un protocole expérimental afin de tester l’hypothèse que les fonctions les plus élaborées de l’esprit seraient aussi celles qui généreraient le plus de complexité, celles qui optimiseraient le mieux le traitement de l’information (la question du libre arbitre devant alors être traitée en fonction de cette contrainte). La recherche est encore balbutiante sur ces hypothèses et les protocoles sans aucun doute à améliorer. Le potentiel heuristique de tels travaux semble pour autant très grand, ils pourraient participer à la confirmation que l’élaboration d’une théorie écologique de l’esprit pertinente est possible, capable en particulier d’expliquer en quoi nos capacités singulières d’interaction avec notre milieu ont autant d’impact sur l’environnement (très forte consommation de ressources et d’énergie indispensables au fonctionnement des sociétés humaines). L’hypothèse de la dissipation maximale de l’énergie (dite aussi MEP pour Maximum Entropy Production, lire François Roddier) montre déjà certaines qualités : elle est simple, d’aucuns diraient même élégante et, surtout, elle est vérifiable et semble correspondre aux évènements, tels qu’ils ont eu lieu et se déroulent chaque jour.

 

Extrait de la présentation de l’étude :

Nous avons cherché à identifier les caractéristiques de l’organisation du cerveau qui sont optimales pour le traitement sensoriel, et qui peuvent guider l’émergence de la cognition et de la conscience, en analysant les enregistrements neurophysiologiques des états conscients et inconscients. Nous avons trouvé un résultat étonnamment simple : les états de vigilance normaux sont caractérisés par un plus grand nombre de configurations possibles des interactions entre les réseaux du cerveau, ce qui représente des valeurs d’entropie plus élevées. Par conséquent, le contenu de l’information est plus grand dans le réseau associé aux états de conscience, ce qui suggère que la conscience pourrait être le résultat d’une optimisation du traitement de l’information.

 

Extrait de la conclusion de l’étude :

Il est tentant de spéculer, sur la base de ces résultats et des conclusions d’une étude antérieure[1], qu’il pourrait y avoir une logique universelle régissant l’évolution des phénomènes naturels – biologiques et non biologiques – et du système nerveux en particulier : la forme émergerait de la perspective générale de la maximisation de l’échange d’information. Parce que, en définitive, tout échange d’information implique un échange d’énergie, les phénomènes naturels tendent vers la répartition la plus probable de l’énergie, et donc les interactions entre les constituants du système tendent à être maximisées.

(…)

Alors, peut-être, la conscience peut-elle être considérée comme une propriété émergente de l’organisation du système nerveux, intégré dans un environnement, conséquence de la répartition la plus probable de l’énergie (échange d’information) dans le cerveau. Vue sous cet angle, la conscience (comme la biochimie) peut être considérée comme un canal optimal pour accéder aux sources d’énergie (libre).

 
 

Extraits d’Essai Sur la Raison de Tout :

1.1.7 La solitude est impossible

Le non-lié est impossible, la solitude est impossible.

1.3.11 Principe d’Évolution

Le principe d’évolution est l’annulation de la solitude de l’Univers par éternelle complexification du lien entre tous les objets dont l’existence est possible.

2.4.18 Thermodynamique

Tout système de relation d’objets est contraint de constituer la plus grande complexité possible au regard de ses capacités à créer de la complexité. Toutefois, selon les contraintes de l’évolution, seules les configurations de relation d’objets les plus stables peuvent être conservées.

L’évolution choisit toujours les plus stables des solutions les plus complexes.

 

Étude de référence :

Towards a statistical mechanics of consciousness: maximization of number of connections is associated with conscious awareness

R. Guevara Erra, D. M. Mateos, R. Wennberg, J.L. Perez Velazquez

(Submitted on 1 Jun 2016)

It has been said that complexity lies between order and disorder. In the case of brain activity, and physiology in general, complexity issues are being considered with increased emphasis. We sought to identify features of brain organization that are optimal for sensory processing, and that may guide the emergence of cognition and consciousness, by analysing neurophysiological recordings in conscious and unconscious states. We find a surprisingly simple result: normal wakeful states are characterised by the greatest number of possible configurations of interactions between brain networks, representing highest entropy values. Therefore, the information content is larger in the network associated to conscious states, suggesting that consciousness could be the result of an optimization of information processing. These findings encapsulate three main current theories of cognition, as discussed in the text, and more specifically the conceptualization of consciousness in terms of brain complexity. We hope our study represents the preliminary attempt at finding organising principles of brain function that will help to guide in a more formal sense inquiry into how consciousness arises from the organization of matter.

Comments: 17 page, 4 figures, 2 tables

Subjects: Neurons and Cognition (q-bio.NC)

DOI: 10.1103/PhysRevE.94.052402

Cite as: arXiv:1606.00821 [q-bio.NC]

(or arXiv:1606.00821v1 [q-bio.NC] for this version)

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[1] J. L. Perez Velazquez. Finding simplicity in complexity: general principles of biological and nonbiological organization. Journal of biological physics, 35(3):209–221, 2009.
 
 
 

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