- Le cervelet n’est pas un simple organe de l’équilibre : il coordonne les mouvements pour les rendre fluides et intervient aussi dans les fonctions cognitives. Son absence ne provoque pas de paralysie, mais réduit la précision du développement moteur, langagier et cognitif.
- Le cervelet humain possède une structure dense en cellules de Purkinje et en cellules granulaires ; il contient environ 80 % de tous les neurones du cerveau et, au cours de l’évolution des primates et des humains, il a grandi plus vite que l’ensemble du cerveau.
- Le conditionnement du clignement des yeux chez les vertébrés nécessite le cervelet, et une seule cellule de Purkinje peut apprendre jusqu’à l’intervalle de temps entre deux stimuli.
- La dysmétrie, le tremblement d’intention, les erreurs de logique entre propositions et les troubles du changement d’attention observés lors de lésions cérébelleuses s’accordent avec l’idée que le cervelet participe à la mesure, la prédiction et la préparation.
- Les exemples d’animaux à électrosensation ou écholocation, ainsi que la structure des connexions entre cervelet et cerveau, soutiennent l’explication selon laquelle le cervelet agit comme un modèle direct (forward model) rapide, qui prédit les conséquences des actions et fournit en amont des signaux d’ajustement.
Le rôle du cervelet au-delà de l’équilibre
- Le cervelet correspond littéralement à un « petit cerveau » ; c’est une structure distincte située sous le cerveau.
- On l’associe souvent à l’équilibre, mais les patients atteints de maladies du cervelet présentent des problèmes de contrôle moteur plus larges.
- Ils oscillent d’avant en arrière lorsqu’ils portent un doigt au nez ou applaudissent.
- Des mouvements involontaires des yeux, appelés nystagmus, apparaissent.
- Debout ou en marchant, ils oscillent d’avant en arrière au point de manquer de tomber, et ont besoin d’une marche à base élargie.
- Les symptômes caractéristiques se manifestent par une incapacité à ajuster la force et la distance des mouvements.
- Une hypotonie donne au corps un aspect « mou ».
- Les sous-mouvements sont dissociés, ce qui rend le geste peu fluide.
- Dysmétrie : mauvaise estimation de la distance ou de la cible du mouvement, qui va trop loin ou pas assez loin.
- Tremblement d’intention : tremblement lent qui augmente au début du mouvement.
- Même dans les cas d’agénésie cérébelleuse, où l’on naît sans cervelet, le mouvement lui-même reste possible.
- Le développement moteur et de la parole est lent pendant l’enfance.
- On observe des troubles de l’articulation, des tremblements des membres et une déficience intellectuelle légère à modérée.
- Il ne s’agit pas d’une paralysie, et certains cas permettent une vie autonome et professionnelle.
Pourquoi une structure aussi complexe est-elle nécessaire ?
- Le cervelet contient de grands neurones qui lui sont propres, les cellules de Purkinje.
- Chaque cellule de Purkinje possède des centaines de synapses.
- Les neurones du cerveau en ont généralement moins.
- Les petites cellules granulaires sont elles aussi un élément clé du cervelet, et elles sont extrêmement nombreuses.
- Les cellules granulaires représentent plus de la moitié de tous les neurones du cerveau humain.
- Le cervelet dans son ensemble contient environ 80 % des neurones du cerveau humain.
- La taille du cervelet a augmenté plus vite que celle du cerveau dans son ensemble au cours de l’évolution des primates et de la préhistoire humaine.
- Le cerveau des grands singes possède des lobes frontaux et un cervelet plus grands que celui des singes.
- Les Néandertaliens avaient un cerveau plus grand que les humains modernes, mais un cervelet plus petit.
- Les humains modernes ont un cervelet beaucoup plus grand que les Cro-Magnons d’il y a environ 50 000 ans, et des hémisphères cérébraux relativement plus petits.
Conditionnement et apprentissage par un neurone unique
- Le conditionnement est un apprentissage de bas niveau, comme lorsqu’un chien associe une cloche à de la nourriture et se met à saliver.
- La limace de mer Aplysia, qui possède 20 000 neurones, est elle aussi capable de conditionnement.
- Même des organismes unicellulaires comme le myxomycète Physarum peuvent être « entraînés » à traverser une zone nocive pour atteindre de la nourriture.
- L’apprentissage des réponses conditionnées chez les vertébrés est fortement localisé dans le cervelet.
- Le conditionnement du clignement des yeux, qui associe un jet d’air dans l’œil à un stimulus neutre, est l’expérience standard.
- Si l’on endommage le cervelet d’un animal, le conditionnement du clignement disparaît.
- Les humains ayant une lésion du cervelet ne présentent pas non plus de conditionnement du clignement.
- En 2007, des chercheurs suédois ont isolé et étudié les réponses de cellules de Purkinje chez des furets privés de cerveau.
- La stimulation des fibres grimpantes agit comme un stimulus inconditionnel et inhibe temporairement la décharge des cellules de Purkinje.
- La stimulation des fibres moussues seule ne produit pas la même inhibition.
- Lorsque les fibres moussues sont stimulées de façon répétée juste avant les fibres grimpantes, les cellules de Purkinje apprennent à inhiber leur décharge avec la seule stimulation des fibres moussues.
- Ce résultat montre qu’au moins une partie de l’apprentissage se produit à l’intérieur de neurones individuels.
- Cela ne correspond pas aux explications centrées sur la potentialisation à long terme, selon lesquelles l’apprentissage ne se produit que par renforcement des synapses entre neurones.
- Les exigences de simulation du cerveau pourraient être plus élevées que ne le suggère le connexionnisme, qui traite les neurones biologiques comme de simples nœuds de réseaux de neurones artificiels.
- Si l’apprentissage se produit à l’intérieur d’un neurone unique, alors l’engramme — le changement physique correspondant à l’information nouvellement apprise — doit aussi se trouver à l’intérieur de ce neurone.
Les cellules de Purkinje apprennent le temps et la quantité
- Les cellules de Purkinje peuvent aussi apprendre l’intervalle de temps entre un stimulus conditionnel et un stimulus inconditionnel.
- Si l’intervalle entre les deux stimuli change, les cellules de Purkinje ajustent aussi différemment le moment où elles cessent de décharger.
- Par exemple, si elles apprennent par expérience qu’un stimulus désagréable survient 50 ms après un stimulus neutre, elles attendent à peu près cette durée avant de cesser de décharger.
- Ce phénomène suggère qu’il existe, à l’intérieur des cellules de Purkinje, une capacité à représenter les nombres, les quantités et le temps.
- La dysmétrie liée aux lésions du cervelet se comprend facilement sous cet angle.
- Si l’on ne peut pas estimer la distance ou la vitesse d’un mouvement, on dépasse la cible ou on reste en deçà.
- Le tremblement d’intention peut être le résultat d’un premier mouvement trop ample, suivi d’une correction qui dépasse à nouveau la cible en sens inverse.
- Le nystagmus peut apparaître de la même manière dans les muscles oculaires.
- Les symptômes cognitifs ont aussi été interprétés comme une « dysmétrie de la pensée ».
- Les patients cérébelleux ont des difficultés avec la tour de Hanoï, le raisonnement spatial et les tâches de fonctions exécutives.
- Estimer le temps à consacrer à une tâche, relier des sous-tâches à l’ensemble ou comprendre les relations spatiales entre objets peut relever d’une forme de mesure mentale.
- Les patients cérébelleux peuvent produire des phrases grammaticales, mais les liens logiques entre propositions peuvent devenir maladroits.
- Les conjonctions comme « mais », « bien que », « parce que » ou « si » indiquent les relations logiques entre propositions.
- Dans une phrase comme « C’est un gros travail, mais ce n’est pas facile », si ce qui suit « mais » renforce la proposition précédente, la relation logique attendue est rompue.
- Le cervelet n’est pas le seul organe de mesure.
- Les aires visuelles mesurent les distances spatiales.
- Les aires auditives mesurent la hauteur des sons et le rythme.
- Plusieurs régions du cortex cérébral participent au calcul mental.
- Mais des fonctions liées à la mesure opèrent aussi à l’intérieur du cervelet.
Le cervelet, organe de prédiction et de préparation
- Certaines théories décrivent la fonction du cervelet comme une fonction de prédiction ou de préparation.
- Le conditionnement est un apprentissage consistant à attendre qu’un stimulus en suive un autre et à réagir à l’avance.
- Un mouvement fluide n’est possible que si plusieurs actions sont préparées dans l’ordre ; s’il faut s’arrêter pour réfléchir à chaque étape, le mouvement se fragmente.
- Un patient atteint d’une lésion du cervelet, cité par Gordon Holmes en 1939, disait devoir penser à chaque mouvement du bras touché et devoir s’arrêter complètement avant de repartir lorsqu’il tournait le corps.
- Une lésion du cervelet peut être vue comme l’échec de la fonction qui prépare automatiquement l’étape suivante avant la fin de l’étape en cours.
- Le rôle du cervelet apparaît aussi dans le changement d’attention.
- Les patients ayant une lésion du cervelet ont une capacité altérée à déplacer leur attention entre des tâches à indices visuels et des tâches à indices auditifs.
- Leur performance reste préservée dans des tâches similaires qui ne nécessitent pas de changement de focus.
- Chez les patients présentant des lésions hors du cervelet, le même problème de changement de tâche n’a pas été observé.
- Chez l’animal, stimuler expérimentalement le cervelet accroît ensuite la sensibilité aux stimuli sensoriels.
- Ce résultat est compatible avec l’idée que le cervelet aide à « se préparer à prêter attention ».
- Les cellules de Purkinje interviennent aussi dans l’ajustement moteur préparatoire qui modifie la force de préhension en anticipant le mouvement d’un objet.
Le cervelet comme modèle direct
- Le cervelet peut être vu comme un modèle direct qui calcule à l’avance les conséquences des actions.
- Il reçoit une copie d’efférence des commandes motrices produites par le cortex moteur.
- Grâce à ce modèle, il prédit les conséquences sensorielles.
- Il compare les prédictions aux données réelles pour corriger les erreurs.
- Les voies rapides et inconscientes de prédiction sensorimotrice et d’apprentissage sont limitées au cervelet.
- Les voies plus lentes incluent à la fois le cervelet et le cerveau.
- La perception sensorielle consciente prend plusieurs centaines de millisecondes, ce qui est trop lent pour des mouvements finement ajustés en temps réel.
- Sans feedback, les mouvements deviennent grossiers et saccadés ; le cervelet peut donc fournir un modèle prédictif du monde qui tourne plus vite que la perception sensorielle.
Sens actif et cervelet chez d’autres animaux
- Tous les vertébrés possèdent un cervelet.
- Même après ablation du cervelet chez un aiguillat, la nage reste possible, mais l’animal hésite ou juge mal ses virages et heurte les parois de l’aquarium.
- Chez les poissons dotés d’un sens électrique de localisation, le cervelet est particulièrement développé.
- Le poisson-éléphant de Peters, Gnathonemus petersii, explore les obstacles grâce à des récepteurs électrosensoriels répartis sur tout le corps.
- Les cellules de Purkinje du cervelet de ce poisson sont sensibles à des distances et vitesses cibles spécifiques.
- Les monotrèmes comme l’ornithorynque ont eux aussi un cervelet anormalement grand.
- L’ornithorynque détecte ses proies sous l’eau grâce à l’électrosensation de son bec.
- L’agrandissement du cervelet est également marqué chez les mammifères marins.
- Le cervelet est plus grand chez les baleines, les dauphins, les phoques et les otaries.
- C’est particulièrement net chez les baleines à fanons.
- Le cervelet des mammifères marins est utilisé pour l’écholocation.
- Les chauves-souris écholocalisatrices utilisent aussi le cervelet pour la navigation, mais la taille du cervelet rapportée à l’ensemble du cerveau est faible.
- Chez plusieurs mammifères, de vastes régions du cervelet sont consacrées au traitement sensoriel et moteur des parties du corps utilisées pour l’exploration et la manipulation fine.
- Le museau des rongeurs.
- Les mains des primates.
- L’extrémité de la queue des singes arboricoles.
- L’électrosensation et l’écholocation font partie des systèmes sensoriels actifs.
- L’animal émet des signaux électriques ou sonores.
- Il détecte la façon dont ces signaux sont perturbés par les objets environnants.
- L’animal peut contrôler l’intensité, la direction et le timing des signaux.
- Ces exemples s’accordent avec l’interprétation selon laquelle le cervelet n’est pas un simple organe de contrôle moteur, mais participe aussi à la modélisation spatiale et à la prédiction du monde environnant.
Structure du cervelet et connexions avec le cerveau
- Lorsqu’on cartographie le cervelet à partir de ses fonctions et de sa connectivité fonctionnelle, on observe une correspondance presque un à un avec le cerveau.
- La localisation du langage correspond elle aussi à l’hémisphère opposé dans le cerveau et dans le cervelet.
- Les fonctions langagières de l’hémisphère gauche du cerveau correspondent à l’hémisphère droit du cervelet.
- Les seules régions du cortex cérébral sans région correspondante dans le cervelet sont les cortex auditif et visuel.
- L’audition et la vision étant des sens passifs, cela rejoint l’hypothèse d’un lien entre cervelet et sens actif.
- Le cervelet possède une structure répétitive et presque cristalline.
- Il se divise en plusieurs modules parallèles identiques.
- La principale voie feedforward suit la chaîne neurone d’entrée → fibre moussue → cellule granulaire → fibre parallèle → cellule de Purkinje → sortie.
- Plusieurs boucles de feedback inhibitrices s’y ajoutent.
- Cette chaîne feedforward principale est un candidat de modèle direct rapide, guidant l’action avant que le traitement sensoriel ne produise une perception consciente.
- Les patchs de neurones voisins dans le cervelet fonctionnent comme des modules indépendants, avec peu de connexions entre modules.
- Le cortex cérébral présente de grandes différences de composition cellulaire selon les régions, ainsi que de nombreuses boucles récurrentes et connexions croisées.
- Le cervelet ressemble davantage à une structure où l’information entre, passe par les cellules de Purkinje, puis ressort.
- Les modules cérébelleux forment des boucles avec plusieurs régions du cerveau.
- La boucle avec le lobe pariétal intervient dans la coordination visuomotrice nécessaire pour tendre la main et saisir un objet.
- La boucle avec le cortex oculomoteur intervient dans le contrôle des mouvements des yeux.
- La boucle avec le cortex préfrontal intervient dans l’attention et le contrôle de la mémoire de travail, l’apprentissage de l’extinction de la peur, la préparation mentale des actions imminentes et l’apprentissage procédural.
Repenser l’intelligence
- L’idée selon laquelle l’intelligence « supérieure » résiderait uniquement dans le cortex cérébral, en particulier les lobes frontaux, ne tient pas.
- Homo sapiens moderne se caractérise autant par un grand cervelet que par de grands lobes frontaux.
- La parole intérieure, ou boucle phonologique des sons de parole imaginés, passe elle aussi à la fois par le cerveau et le cervelet.
- Parler est un mouvement, et la parole imaginée est elle aussi un mouvement simulé.
- De nombreux comportements comportent une composante cérébelleuse.
- Certains neuroscientifiques l’appellent transformation cérébelleuse.
- Le cervelet coordonne et transforme en douceur les capacités de base du cerveau, comme la perception sensorielle, le mouvement et la compréhension.
- Le cervelet ajuste la vitesse, le rythme et l’adéquation au contexte.
- Lorsqu’il est lésé, le comportement de base reste possible, mais devient maladroit et disproportionné.
- Cette perspective est également cohérente avec la cognition incarnée, selon laquelle les fonctions sensorimotrices et les fonctions cognitives se situent sur un continuum.
- En IA, notamment en robotique ou dans le contrôle, il peut être utile de combiner des modèles prédictifs feedforward rapides pour l’action en temps réel avec des voies d’entraînement et de mise à jour plus lentes.
1 commentaires
Avis sur Hacker News
Ce qui rend cet article particulièrement intéressant, c’est que les points que l’auteur propose comme relevant du cervelet correspondent presque exactement à la liste des choses pour lesquelles je suis étrangement mauvais
J’ai une mauvaise coordination, un tremblement intentionnel assez visible, et je suis faible pour ordonner les dépendances entre projets, courses et tâches ménagères, au point de tomber dans des boucles de yak shaving même pour des sous-tâches assez simples si je ne les note pas
Quand je panique, les conjugaisons ou l’ordre des mots se tordent bizarrement dans ma parole, et mon écriture ressemble davantage à une écriture bottom-up, où je construis d’abord des propositions puis déplace des morceaux pour assembler les phrases
Ce n’est pas au point de perturber gravement ma vie, mais je me demande si tout cela pourrait avoir une base commune, comme une faiblesse générale du fonctionnement du cervelet
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3677555/
Par exemple, le cortex préfrontal est très impliqué dans la planification des actions, y compris celles qui comportent du mouvement, tandis que les ganglions de la base jouent un grand rôle dans la fluidité du mouvement et la suppression des tremblements
Des problèmes dans le système dopaminergique influencent aussi des choses comme la planification (TDAH) ou les tremblements (Parkinson)
Si différentes parties du cerveau doivent se disputer les ressources, et quand on pense à ce que fait le cervelet, un cervelet moins développé pourrait même avoir l’avantage de libérer des ressources pour des régions cérébrales plus importantes à notre époque
Excellent article
Je n’avais jamais vraiment réfléchi à quel point le mouvement du corps peut servir de couche de débogage utile en neurosciences
Observer la marche, les tremblements, la vitesse, la précision, etc. pendant l’exécution d’une tâche permet de mieux comprendre comment la cognition fonctionne dans des tâches non motrices
Au fond, on a l’impression que la cognition n’est elle aussi qu’un mouvement, non pas sur un plan physique mais sur un plan conceptuel
Nous jetons des idées dans l’arène, les mâchons, les raffinons, puis les amenons à l’action ou les rejetons comme inutiles
Au moins lorsqu’on parle d’idées et d’abstractions, les métaphores linguistiques qu’on emploie ne sont jamais à plus d’un ou deux degrés d’une main qui déplace ou réorganise quelque chose
Elle m’a beaucoup fait réfléchir aux troubles du mouvement, et m’a aidé à mieux comprendre la situation des personnes touchées tout en remettant en question mes préjugés antérieurs
https://www.youtube.com/watch?v=FFki8FtaByw
Ma sœur, qui est chorégraphe, avait une vision intéressante selon laquelle le mouvement, en particulier les mouvements fondamentaux comme ramper, pouvait être utilisé comme thérapie
Au début, cela me semblait relever du charlatanisme, mais j’ai ensuite lu des textes indiquant qu’il existait un certain fondement médical
Le passage disant que « le cervelet peut inspirer des approches en intelligence artificielle, notamment en robotique ou dans le domaine du contrôle » est en réalité déjà assez répandu dans le domaine du contrôle
Dans les robots à pattes, la technique de contrôle dominante est le contrôle prédictif par modèle (MPC), qui utilise explicitement un modèle prédictif pour déterminer l’entrée optimale à envoyer aux actionneurs
Il existe aussi des personnes sans cervelet, et dans ce cas cela affecte la pensée et les émotions
https://www.npr.org/sections/health-shots/2015/03/16/3927897...
https://www.youtube.com/watch?v=rjWZJQyykeM
Pour un lecteur non spécialiste qui lit beaucoup de neurosciences, c’était un excellent article au niveau de difficulté idéal
En revanche, le passage disant qu’« une simulation du cerveau pourrait nécessiter bien plus de ressources de calcul que le paradigme connexionniste, qui traite un neurone biologique individuel comme un neurone de réseau neuronal » se comprend, mais ressemble à un détour inutile pour rabaisser un autre camp de l’IA
Le connexionnisme n’est ni une secte ni une institution, mais un paradigme qui souligne l’utilité de grands réseaux composés de petits éléments connectés entre eux
Quelqu’un se disant connexionniste pourrait très bien répondre : « d’accord, il suffit alors d’inclure le réseau des cellules cérébrales et même les réseaux intracellulaires plus petits », et il ne semble pas y avoir grand-chose à objecter
Le connexionnisme n’a jamais eu pour but de simuler fidèlement des réseaux neuronaux biologiques ou d’autres structures anatomiques, et ce n’est toujours pas le cas
L’idée centrale est de mettre l’accent sur les réseaux et les phénomènes émergents, plutôt que sur des morceaux isolés comme les « neurones grand-mère » ou une localisation fonctionnelle stricte
Au niveau du traitement de l’information, ce à quoi cela s’oppose, c’est au classicisme ou au symbolisme, qui cherchent à expliquer la cognition comme une manipulation symbolique atomique et modulaire
L’ensemble du texte est animé d’un bon esprit, mais le flux se casse à cet endroit
Les modèles dont nous disposons ne font qu’être mis à jour pour devenir plus utiles, et tous les domaines de l’ingénierie fabriquent des modèles du réel
Qui sont donc ces connexionnistes ici, et ne s’agit-il pas simplement d’une étiquette servant à désigner un « eux » censé effrayer le lecteur ordinaire ?
Il est très possible que les unités utilisées actuellement soient trop abstraites, mais cela ne signifie pas pour autant que le paradigme lui-même est erroné
En tant qu’ingénieur logiciel ayant fait un internat en neurochirurgie, j’ai l’intuition que le cervelet ressemble à un FPGA du cerveau.
Le cerveau a une très grande complexité et excelle dans les tâches nouvelles, mais cela demande beaucoup de temps et d’énergie.
À l’inverse, le cervelet est spécialisé dans l’encodage des tâches fréquemment utilisées afin de les exécuter rapidement et efficacement, et une grande partie de l’apprentissage moteur consiste en réalité à câbler correctement le cervelet.
C’est pourquoi certaines personnes peuvent développer une forme intéressante d’amnésie où elles sont capables d’apprendre une compétence sans pouvoir se souvenir qu’elles l’ont apprise.
Cela signifie qu’on peut penser n’avoir jamais vu un panier de basket ou un ballon, tout en réussissant facilement un lay-up, un dunk ou un tir à trois points.
Je n’avais plus assez de mémoire pour expliquer les procédures de travail, mais je pouvais tout de même effectuer les tâches répétitives, parce qu’elles subsistaient sous forme d’intuition ou de mémoire musculaire, sans même savoir pourquoi je les faisais.
J’étais superviseur dans une entreprise très compétitive, avec des gens qui convoitaient mon poste, donc il m’était difficile de révéler mon handicap en période de récession.
J’ai essayé de cacher ma blessure et de récupérer, et les autres attribuaient mes oublis occasionnels au stress général et aux fêtes fréquentes.
L’une de mes stratégies de récupération consistait à noter les actions concrètes que j’effectuais instinctivement, puis à réfléchir à leur raison d’être afin de reconstruire des modèles mentaux.
Des personnes que j’avais formées auparavant m’ont aussi réenseigné ces techniques, ce qui m’a permis de réapprendre le modèle de travail tout en le reconnectant à ce câblage instinctif.
Je ne suis jamais totalement revenu à mon ancien niveau de performance, mais apprendre à exploiter la différence entre mémoire intuitive et mémoire consciente m’a ensuite aidé dans bien des contextes.
Quand on voit que, chez les primates humanoïdes, le cervelet a grossi plus vite encore que les proportions d’un cerveau déjà agrandi, on peut se demander si les réactions sociales, les impulsions et les désirs complexes n’utilisent pas aussi ce FPGA pour s’optimiser.
On dirait une structure où le cerveau entraîne le système et où le cervelet, entre autres, en assure l’évaluation.
Mon impression générale de cet article est que ses affirmations sont probablement excessivement assurées.
C’est intéressant, mais on a l’impression qu’il tire de quelques résultats de grandes conclusions sur la manière dont le cervelet participe à l’ensemble de la cognition, alors que dans ce domaine il faut en général faire preuve de bien plus d’humilité.
Les affirmations simples et tranchées finissent souvent recouvertes par une multitude d’indices et de comportements inexpliqués.
En réalité, nous ne savons pas très bien ce qui se passe.
Si quelqu’un sélectionne les “bonnes” études et les “bonnes” personnes, il peut soutenir n’importe quelle thèse par une contre-thèse tout aussi forte et des preuves apparemment plausibles.
Ce que nous appelons les neurosciences est encore proche d’une époque pré-newtonienne.
C’est un texte intéressant, mais il faut probablement prendre avec prudence les parties où l’auteur extrapole à partir des recherches.
Je pense que les lecteurs de HN aimeraient aussi ce dossier de Noël de The Economist que j’avais lu il y a quelque temps sur Ethan, un adolescent né sans cervelet.
https://www.economist.com/christmas-specials/2018/12/18/the-...
Point de vue intéressant.
Je suis d’accord pour dire que les progrès des neurosciences sont plus lents que ceux de l’IA, mais il est important de rappeler que comprendre le cerveau est un problème fondamentalement différent de celui qui consiste à construire des machines intelligentes.
Le cerveau humain est un système extrêmement complexe composé de milliards de neurones interconnectés, et nous sommes encore loin d’en comprendre complètement le fonctionnement.
L’IA, en revanche, est conçue pour résoudre efficacement des problèmes précis, et peut être construite par ingénierie pour imiter certains aspects de la cognition humaine sans qu’il soit nécessaire de comprendre entièrement les mécanismes sous-jacents.
Un jour, l’IA pourra peut-être aider à mieux comprendre le cerveau, mais les progrès des neurosciences dans la compréhension de la manière dont le cerveau traite l’information, apprend et prend des décisions resteront essentiels pour créer des IA plus sophistiquées et plus proches de l’humain.
J’ai bien aimé l’aperçu du cervelet au début de l’article, ainsi que l’idée qu’il serait le siège de l’apprentissage inconscient.
Mais on a vite l’impression que cela bascule vers des spéculations fragiles.
C’est notamment le cas quand on passe de “les cellules de Purkinje apprennent individuellement, contrairement aux autres cellules” à “la seule connectivité neuronale ne suffit pas à simuler l’activité cérébrale”, alors qu’il faut aussi tenir compte du fait qu’une activité mentale de haut niveau existe même sans cervelet.
Le texte semble suggérer que, parce que les cellules de Purkinje peuvent ajuster les temps de réponse, le cervelet pourrait être au centre de la mesure, puis élargit ensuite cette idée jusqu’à en faire le lieu des attentes et des sensations.
Le cervelet est déjà en soi suffisamment fascinant, sans qu’il soit nécessaire d’aller jusqu’à “repenser l’intelligence”.
Au moins une partie de l’apprentissage semble se produire à l’intérieur même des neurones individuels.
C’est une mauvaise nouvelle pour ceux qui veulent simuler le cerveau numériquement, car cela signifie qu’il faut simuler bien plus de facteurs pertinents que ne le suppose le paradigme connexionniste, où un neurone biologique est traité comme l’équivalent d’un seul “neurone” de réseau neuronal.
J’avais déjà entendu, il y a presque dix ans sur la radio NPR, que les chercheurs avaient des raisons de soupçonner l’existence d’un traitement beaucoup plus important à l’intérieur des synapses.