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Comment fonctionne le cerveau ?

Notre cerveau est plus complexe que la machine la plus complexe jamais créée par l'homme. c'est donc une question difficile ! D'accord, mais le cerveau, comment ça marche ? (Je vois que vous êtes têtus : je vais donc répondre à la question)

le fonctionnement du cerveau (humour)
le fonctionnement du cerveau (humour)
le fonctionnement du cerveau (humour)
le fonctionnement du cerveau (humour)

cerveau shadokL'image ci-dessus est une vue "naïve" et pleine d'humour, qui tente de montrer la complexité de l'esprit humain. Elle contient pourtant une grande vérité :

Chacune de ces petites machines est censée représenter un petit bout de notre cerveau.

Chaque machine est par elle-même complètement stupide, mais l'intelligence finit par émerger des interactions imprévisibles entre ces petite machines stupides.
Et notre cerveau fonctionne bien comme ça !

 Autrement dit, l'intelligence n'est pas une qualité intrinsèque, mais une qualité émergente : il n'y a pas de "zone de l'intelligence" dans le cerveau. C'est l'ensemble des interactions entre les parties (les fameuses circonvolutions du cerveau) qui créent l'intelligence globale de notre esprit.

Le cerveau, marche-t-il comme un ordinateur ?

On dit souvent que "le cerveau fonctionne comme un ordinateur". C'est à la fois vrai et faux :

Faux, parce que l'architecture et le mode de fonctionnement de notre cerveau n'ont rien à voir avec celui d'un ordinateur.

Mais aussi partiellement vrai,  parce que, comme pour un ordinateur, on ne peut pas comprendre vraiment le cerveau sans séparer clairement le matériel (la "matière grise") du logiciel : l'esprit. Alors pour comprendre comment notre cerveau fonctionne il est en général inutile d'entrer dans les détails de l'anatomie du cerveau : il faut s'intéresser à l'esprit, le "logiciel" de notre cerveau. Et la question, bien plus claire, devient :

 l'esprit humain, comment ça marche ?

fonctions du cerveauEh bien, notre esprit fonctionne effectivement comme une vaste société formée de millions de composants logiciels plus ou moins performants et plus ou moins spécialisés, que les informaticiens spécialistes de l'intelligence artificielle appellent "agents".

Il existe des agents de "très bas niveau", comme celui qui, dans notre système visuel, est chargé de repérer les lignes horizontales. Et d'autres agents de plus haut niveau, comme "jouer", "marcher", "obéir". 
Entre ces deux extrèmes, une foultitude d'agents intermédiaires comme "refaire", "chercher les causes possibles","comprendre ce qui est vu", etc. 

Mais on peut quand même discerner un semblant d'ordre au milieu de tout ça : ces millions d'agents qui forment la "société de l'esprit" (le terme est de Marvin Minsky, un chercheur en intelligence artificielle) sont en effet organisés en cinq niveaux :
  1. système visuelLes modalités sensorielles : Sous ce nom pompeux se cachent tout simplement nos sept sens (eh oui, sept et pas cinq) : la vue, l'ouïe, le toucher, l'odorat, le goût,  l'orientation spatiale (fournie par l'oreille interne) et la proprioception (le sens qui fait que nous connaissons la position de nos membres, même les yeux fermés). Le rôle des modalités sensorielles est de récupérer les informations fournies par tous ces capteurs, et de fabriquer des percepts, qui sont (je simplifie)  des synthèses de ce qui est perçu. Signalons aussi que les modalités sensorielles sont également impliquées dans nos actions : on parle en fait de système sensori-moteur
     .
  2. le concept d'archeLes concepts : Le niveau des concepts regroupe des agents qui vont chercher dans les percepts fournis par les modalités sensorielles des choses qui perdurent, qui se répètent, qui vont toujours ensemble, ou au contraire qui s'excluent, ou encore des percepts qui sont uniques et  sortent de l'ordinaire : pour chacune  de ces choses ils créent un concept, qui va rester dans notre mémoire un certain temps : quelques secondes si le concept ne s'avère pas utile, toute notre vie dans le cas contraire. Et qui juge de l'utilité des concepts ? Réponse : Les agents du niveau au dessus, celui des pensées.
     
  3. test de PiagetLes proto-pensées : Les proto-pensées sont des "phrases" qui "articulent" des concepts ensemble. Attention, il s'agit à ce stade d'un langage non verbal : Un chien qui porte un os dans sa gueule et qui pense à pencher à la tête pour franchir les barreaux d'une grille pour que l'os passe possède ce niveau de "pensées", bien qu'elles ne soient pas verbalisés. Une catégorie particulière de proto-pensées, ce sont les idées.  A la différence des concepts, les proto-pensées ne sont pas permanentes, elles existent pendant peu de temps. En réalité,  il s'en forme des milliers à chaque seconde dans notre esprit, la plupart complètement idiotes, et seules quelques unes perdureront assez pour devenir de vraies pensées.
     
  4. bébé avec une cuiller et un bolLa délibération : Les agents de ce niveau s'intéressent aux (proto)pensées qui font quelque chose, ou qui ont pour but de planifier des actions (lesquelles actions sont aussi bien de "vraies actions" que des actions purement mentales : plans, stratégies de résolution de problèmes, etc.) Les concepts centraux du niveau délibération sont en effet des buts et des sous-buts.
     
  5. PlatonLa conscience : Les quatre niveaux précédents sont tous des niveaux "inconscients". En réalité, la conscience contient un filtre à pensée, qui évalue l'intérêt des pensées par rapport à des buts, et qui sélectionne six ou sept idées, pas plus, qui vont être analysées en profondeur à ce niveau.  Lorsqu'une pensée est sélectionnée pour faire partie du groupe des "élus", elle devient consciente, tout simplement parce qu'elle est traitée par les agents du niveau "conscience".  Pour accomplir sa tâche, les agents de ce niveau font appel aux émotions, qui sont des concepts assez spéciaux et internes à la conscience, et également à un agent (très) spécial qui s'appelle "le moi".

Et alors ?

proteine quaternaireAttention, la description ci-dessus est outrageusement simplifiée : vous vous doutez bien qu' il n'est pas possible sur une simple page web de décrire tout l'esprit humain ! Les modalités sensorielles, par exemple, occupent plus des trois quart de notre cerveau ! Il s'agit d'un système extrêmement sophistiqué, qui effectue des milliards de calculs par seconde...

De plus, cette 'organisation en  niveaux n'est pas si hiérarchique qu'on pourrait le supposer : en réalité les cinq niveaux communiquent tous entre eux et le réseau de leurs relations forme un vrai plat de spaghetti ! 

L'architecture de l'esprit humain.

L’architecture globale de l’esprit suit le schéma suivant :

architecture globale de l'esprit humain
Le schéma ci-dessus, décrit un système clos, dont les entrées sont les perceptions et les sorties les actions de nos muscles. Ce système est formé de sous–systèmes,  qui possèdent un certain nombre d’entrées et de sorties : il est possible alors que certains de ces sous-systèmes puissent être décomposés exactement de la même manière, c’est à dire que l’on aurait une architecture fractale.

Les différents niveaux : modalités sensorielles, concepts, pensées,  délibération, buts et conscience se retrouvent dans ce schéma sous forme de boîtes. Nous avons rajouté d’autres boîtes, comme celle qui contrôle les réflexes, et la mémoire à court et à long terme. Il manque certainement d’autres boîtes comme celles qui seront chargées de la régulation de l’ensemble du système.

Il est bien clair que ces boîtes sont en elle-mêmes extrêmement complexes, et que l’ensemble représente probablement l'équivalent de millions de lignes de code informatique. Par exemple la boîte que j’ai simplement marquée « réflexes » incorpore presque tout ce qui est réalisé dans le cervelet chez l’être l’humain,  ainsi que toutes les fonctions de l’archéoencephale, en particulier la coordination de la posture corporelle, de la marche, etc. Autant dire qu’elle est un mini-esprit complet, avec son imagerie, ses concepts et ses pensées,  mais qui est simplement plus rapide que l’esprit « général ».

L’imagerie sensorielle, qui contient les codeurs-décodeurs de nos sensations et de nos actions motrices, est également, comme nous l’avons vu, un sous-système extrêmement complexe, qui dans l’esprit humain représente la moitié environ du cortex (hémisphère gauche pour le langage et la logique, droit pour l’imagerie et la pensée visuo-spatiale).

La boîte « concepts » est chargée de la création, de la modification et de la destruction des concepts, ainsi que de l’activation de l’imagerie sensorielle associée à chaque concept, ainsi que de la coordination avec le système « analogie » qui détecte les analogies entre concepts,  et de la coordination avec le système de détection des régularités et des invariants, ces deux modules permettant ensuite d’engendrer les pensées.  Enfin le niveau « concept » est chargé de l’enregistrement dans la mémoire à long terme de ces concepts. On peut estimer que l’esprit humain contient des centaines de millions de concepts.

La boîte « pensées » constitue, avec celle des concepts, le cœur du système. Elle est chargée de la création de nouvelles pensées à partir des régularités trouvées dans les concepts, et des analogies trouvées entre les concepts. A chaque seconde, elle engendre des centaines de nouvelles pensées, toutes parfaitement inconscientes. Enfin, parce que certaines pensées sont des buts, le niveau « pensées » est en interaction étroite avec le système de gestion des buts, et avec la boîte « censeurs » qui élimine les « mauvaises » pensées, celles qui sont incompatibles avec les super-buts, ou qui on produit des résultats très négatifs dans le passé.

La boîte « délibération » extrait parmi toutes les pensées produites celles qui sont intéressantes, soit par leur nouveauté, soit parce qu’elles « résonnent » avec certains des buts courants et peuvent aider à les accomplir.  Le niveau « délibération » est d’ailleurs chargé du vaste travail de la résolution de problèmes, c’est  à dire de la décomposition des buts de haut niveaux en buts plus simples. Enfin, le niveau délibération est en relation avec le niveau « conscience », il lui présente les « proto-pensées » susceptibles de devenir conscientes, et avec la boîte « langage » qui verbalise les pensées et active une imagerie sensorielle propre au langage.

Enfin, comme nous déjà expliqué en détail, la boîte « conscience » filtre les pensées en relation avec l’objet de l’attention à un moment précis, et choisit à chaque instant la pensée consciente du moment, qui est stockée dans la mémoire à long terme, et qui peut éventuellement devenir un nouveau « super but ». Le calcul de l’attention, c’est à dire la détermination des cinq ou six concepts et pensées auxquels il faut être particulièrement attentif, et qui sont stockés dans la mémoire à court terme, est lui même très compliqué et basé à la fois sur l’intérêt propre de chaque concept ou pensée, et sur les émotions courantes. Le niveau « conscience » peut d’ailleurs créer de nouvelles émotions, qui sont propagées dans tout le système.

Plus d'infos sur le fonctionnement du cerveau

L'esprit et l amachine, livre de Serge BoisseJe vous encourage donc à lire mon livre L'esprit et la Machine qui explique en détail (mais en restant compréhensible par tous) le fonctionnement de l'esprit. et du cerveau humain.

Pour ceux d'entre vous qui se demandent s'il est possible de construire une intelligence artificielle générale, la réponse est _ici_.
Vous trouverez  _ici_ plus d'infos sur l'architecture logicielle de cette IA

Enfin,  vous aurez noté que la description que je donne de l'esprit humain est une description "mécaniste",  qui considère que  l'esprit peut être "reproduit" par une machine. En d'autre termes, selon cette description, l'âme n'existe pas et n'est qu'une illusion. Mais comme je suis ouvert à toutes les idées, tu trouveras, ami lecteur, des pages sur ce site qui disent le contraire... C'est à chacun d'entre vous de vous faire votre opinion sur cette question, et ce n'est certainement pas à moi de vous influencer. Simplement, pour faire un choix éclairé, comme ont dit, il faut se renseigner et creuser la question un peu plus loin que les inepties qu'on trouve dans les magazines grand public sur la psychologie... Lisez donc L'esprit et la Machine, après on en reparle !

Améliorez votre cerveau ! Voici deux méthodes faciles et efficaces :
Programme : Pensez Concentrez Réussissez
Pensez et Mémorisez



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Commentaires (56) :

Page : [1] 

retrovie
Le 01/04/2017 à 16h04
la pensée est limitée elle n'agit qu'au moyen de la mémoire, et de son conditionnement. La conscience fait partie de la pensée.

La pensée est utile pour nous rappeler où on habite et non savoir ce qu'est dieu.
BrainTWISTscan
Le 30/11/2015 à 09h32
l'anatomie de chaque etre biologiquement vivant développe les partie de son cerveau selon son environnement ,son apprentissage , son groupe génétique dévolution existante de la cellule vivante de sa création, les origines de race ou mieux dit d'espece soit planeterre avec variante des élément du systeme planeterre son propre systeme solaire ,,,CES aussi infini que l'univers parce qui a trop d'espece de civilisation de forme biologique génétique infinit ,,,TU DEVRAIS CHANGER TON TITRE (comment apprendre les base connue psycologiquement et scientifiquement connue de L'homme et apprendre a définir les categorie de l'utilité des zone du cerveau humain et tout se qui en suis. mais ces quand meme bien sa ces mes téorie mais chaque cerveau donc chaque penser et téorie s'en diferent.merci a vous bye
Anais
Le 25/09/2015 à 09h42
Bonjour,



Pour l'épreuve du TPE nous aimerions travailler sur le cerveau humain, c'est pour cela que nous aimerions pouvoir vous contacter afin d'avoir plus d'informations.



Cordialement, Anais.

heyy
Le 26/06/2015 à 22h37
bonjour j'ai beaucoup apprécié votre article mais avec des exemples en plus serais très pratique ;)

TUROK 66
Le 10/04/2015 à 15h16
Ta gueule "divrai" On utilise toutes les parties du cerveau seulement chaque partie a sa spécificité on ne les utilisent pas tous aux même moment t'as trop regardé lucy
louloute
Le 22/01/2015 à 21h51
Super intéressant. pk il y a des cons ont ils des problèmes?
nouveau
Le 02/11/2014 à 00h46
DIVRAI: tu dis "Je ne sais pas si vous avez déjà fait un scanner mais vous verriez que tous les cerveaux sont identiques physiquement"<br />rn<br />rn=> je suis sur que non mais je ne peux pas le prouver
Digger
Le 28/08/2014 à 11h51
@DIVRAI Chacun a ses propres expériences, affectant la capacité de compréhension à un certain degré. Deux êtres ne seront jamais identiques dès lors qu'ils seront dissociés car chacune de leurs expériences seront différentes.



Ce qui est de la notion d'esprit, je n'y adhère pas. Sauf si on considère que l'esprit est la mémoire, c'est à dire que l'esprit n'est qu'un ensemble de combinaison neuronale et synaptique qui en soit est bien matériel.
NICO
Le 13/02/2014 à 12h16
Bonjour, je viens vers vous parce que dans mon entourage personne ne s'intéresse à ce sujet passionnant qu'est la découverte du cerveau humain. Au moins ici je suis avec des gens qui se posent des questions. Et je voudrai avec vous tous pouvoir en discuter et faire émerger quelques réponses, mais aussi en apprendre encore plus sur ce sujet. Cela fait 12 ans que je travaille sur ce sujet et ma foi j'ai fait des constatations notamment que nous sommes en fait des antennes de réception et que ce que nous croyons être nos pensées ne le sont pas forcément. Elles sont les pensées de ceux qui nous entourent et que nous percevons quand nous pensons à eux et que nous nous approprions. Certains d'entre vous l'ont-il constaté, expérimenté ?
proto-messager
Le 13/02/2014 à 04h45
Votre article est excellent, surtout par sa pédagogie. Ce qui a suscité dans mon cerveau nombre d'opérations qui m'autorise à m'émerveiller de "mon logiciel" en temps réel.Le concept de société de l'esprit est vraiment accessible et séduisant. Je ne pense pas que vous ayez fait abus de schématisation tant le sujet est complexe. C'est simplement audacieux. Comme l'IA d'ailleurs et votre livre à coup sur...commandé! merci pour la découverte.
DIVRAI
Le 26/01/2014 à 04h06
Le cerveau

les scientifiques à ma connaissance n'étaient parvenu à en découvrir qu'à peu près 10% de son activité.Le reste restant encore un mystère.Donc comment peut-on affirmer que c'est de cette manière qu'il fonctionne si nous n'avons pas toutes les données?. Le cerveau est très complexe et les spéculations vont bon train.

Je ne sais pas si vous avez déjà fait un scanner mais vous verriez que tous les cerveaux sont identiques physiquement, sauf s'il y a une maladie bien entendu.

Donc si tous les cerveaux se ressemblent et qu'ils ont la même fonctionnalité,pourquoi alors n'avons nous pas les mêmes facilités d'intégrations de capacités intellectuelles?.

Je vous explique, si une classe d'élèves de même niveau suivent un cours par le même professeur, alors pourquoi certains n'arrivent pas à intégrer le cour?.

Ce qui reviendrai à dire qu'il y a autre chose que le cerveau qui rentrerait en compte.

L'esprit, voilà qui est intéressant,il y serait pour quelque chose. Je vois mal notre propre esprit voulant faire de nous des idiots, je crois plutôt que nos esprits seraient près à tout pour nous propulser de l'avant.Pour moi ça va de soit.

Je crois personnellement que nous ne sommes pas encore arrivés, à l'explication ultime, donc continuons à essayer de savoir le pourquoi du comment.











Emira
Le 08/01/2014 à 19h33
bonsoir,



Pour moi est, Interessent article !!



Cordialement



Mira.

pasoum
Le 26/12/2013 à 05h42
j'ai adoré le thème et je suis en phase d'un projet qui parle en gosso-modo de la mathématique derrière le cerveau mais je ne sais par ou commencer autrement dit je voudrai savoir s'il y a une logique mathématique que le cerveau suit pour agir et si oui quelle branche des mathématiques cela aborde



Merci d'avance.
abdel
Le 12/11/2013 à 14h00
je voudrais judte savoir comme on voit une belle fille ou femme on a ses sentiment est je voudrais judte savooir dou il sortent
the physician
Le 05/10/2013 à 23h57
Tout sa c de la physique quantique.
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