Pas besoin de cerveau pour penser ou résoudre des problèmes : de simples cellules en sont capables

Les capacités cognitives sont possibles même sans cerveau

• Il a été montré qu’un organisme simple appelé planaire peut conserver ses souvenirs même après avoir perdu son cerveau.
• On a découvert que les cellules peuvent utiliser de subtiles variations des champs électriques comme forme de mémoire.
• Ces découvertes suggèrent que les capacités cognitives des êtres vivants ne sont pas limitées au cerveau.

Histoires liées

• Des chercheurs de disciplines variées ont identifié des caractéristiques de la cognition même dans des amas de cellules dépourvus de cerveau.
• Des roboticiens estiment que la cognition a commencé lorsque l’importance du corps a été reconnue avant même le développement du cerveau.
• Les plantes et les organismes unicellulaires offrent une nouvelle compréhension de la cognition en montrant eux aussi des capacités complexes de résolution de problèmes.

Les capacités cognitives des plantes

• Les plantes perçoivent et réagissent étonnamment bien à leur environnement.
• Elles répondent de manière appropriée à divers stimuli, notamment la lumière, le son et le toucher.
• Ces comportements sont régulés par des signaux électriques.

Les capacités cognitives des organismes unicellulaires

• Des organismes unicellulaires comme les moisissures visqueuses montrent des capacités complexes de résolution de problèmes malgré l’absence de cerveau.
• Ces organismes stockent des informations sur leur environnement et décident de leur comportement en s’appuyant sur elles.

La capacité des cellules à stocker des souvenirs

• La mémoire n’est pas stockée uniquement dans les réseaux de connexions entre neurones : elle peut aussi être enregistrée dans d’autres cellules via des molécules comme l’ARN.
• Les cellules peuvent conserver l’expérience pour l’utiliser plus tard en ajustant leur propre structure et leurs réseaux de régulation génétique.

Communication entre cellules par bioélectricité

• Les cellules stockent et partagent des informations par la bioélectricité.
• La bioélectricité joue un rôle essentiel dans le processus par lequel les cellules produisent des structures biologiques complexes.

Applications médicales potentielles

• Comprendre et contrôler la bioélectricité pourrait être appliqué au traitement du cancer, à la régénération d’organes et à d’autres domaines.
• Des recherches sont en cours pour éliminer des tumeurs ou régénérer des organes en modulant des schémas bioélectriques.

Applications à l’IA et à la robotique

• Une compréhension fondamentale de la cognition ouvre de nouvelles approches pour l’IA et la robotique.
• Le concept de « cognition incarnée », dans lequel les robots apprennent en interagissant avec le monde réel, attire l’attention.

Une nouvelle compréhension de la cognition

• La cognition se développe à partir de la capacité des êtres vivants à résoudre les problèmes auxquels ils sont confrontés.
• Au cours de l’évolution, les êtres vivants n’ont pas créé des machines destinées à résoudre un problème précis, mais des machines à résoudre des problèmes.

Avis de GN⁺ :

1. Cet article contient des éléments importants qui élargissent notre compréhension des sciences cognitives en montrant que les capacités cognitives des êtres vivants ne se limitent pas au cerveau, mais peuvent aussi être observées dans d’autres parties du corps, voire chez des organismes unicellulaires.
2. La communication entre cellules par bioélectricité et la capacité à stocker des souvenirs ouvrent des perspectives révolutionnaires pour le développement de nouveaux traitements médicaux, notamment contre le cancer et pour la régénération d’organes.
3. Les applications possibles en IA et en robotique pourraient aider le progrès technologique à s’éloigner de la simple imitation de la cognition humaine, pour développer de nouvelles formes d’intelligence inspirées des capacités cognitives fondamentales du vivant.

[GN⁺]

Avis Hacker News

• Mise en garde sur la bioélectricité

  • Le terme « bioélectricité » ne rend pas compte de la différence subtile entre les gradients de charge et les gradients chimiques dans les cellules.
  • On peut influencer les systèmes biologiques en appliquant une tension électrique externe, mais c’est une méthode indiscriminée.
  • Les parois cellulaires sont chimiquement sélectives, et la dépolarisation via les canaux calciques et sodiques est bien plus précise que l’activité habituelle des neurones.
  • Mise en garde sur la substitution
  • Le fait de pouvoir influencer un système ne signifie pas que cette méthode en soit la cause.
  • Dans l’exemple de transmission de mémoire chez l’Aplysia à l’aide d’ARN, la mémoire n’est pas transmise instantanément : il faut du temps pour que l’ARN agisse sur les cellules sensorielles et augmente leur sensibilité.
  • Si les connexions neuronales sont suffisantes, l’animal conserve la mémoire acquise même si l’on retire l’ARN concerné.
  • Divers systèmes coopèrent sur plusieurs échelles de temps pour produire les comportements que nous observons.

• Diffusion des idées de Levin

  • Une nouvelle manière d’envisager l’intelligence au niveau des cellules et des tissus émerge en biologie et en médecine.
  • Cette perspective ouvre une brèche dans la pensée médicale classique, qui n’expliquait ces phénomènes que par la génétique ou par des mécanismes biochimiques/hormonaux.
  • On espère que cela offrira de nouvelles possibilités pour des traitements médicaux plus fins.

• Podcast Mindscape de Sean Caroll

  • Les systèmes complexes maintiennent leur état interne, représentent le monde qui les entoure et possèdent des modèles permettant de prédire les événements futurs.
  • Les cellules possèdent un modèle très primitif du monde et maintiennent leur équilibre interne en se préparant aux événements attendus.

• Différence entre résolution de problèmes et pensée

  • Le cerveau n’est peut-être pas nécessaire pour résoudre des problèmes, mais il l’est pour penser.
  • Sans une structure comparable au cerveau, on est plus proche de réponses comportementales préprogrammées que de la pensée.

• Les recherches de Michael Levin

  • Les travaux de Michael Levin ont le potentiel de transformer notre compréhension de l’intelligence, de l’esprit et de la médecine.
  • Il est possible de faire pousser un nouveau cœur à des cellules sans modifier les gènes.
  • Comme l’ont avancé d’anciens mystiques, l’intelligence est peut-être fondamentale à l’existence, aussi importante, voire plus fondamentale, que l’univers et le temps.

• Nature de la vie et perception

  • Toutes les cellules doivent continuellement évaluer leur environnement, décider quoi accepter et planifier l’étape suivante.
  • La perception est ce qui rend la vie possible, et non quelque chose apparu plus tard au cours de l’évolution.

• Intelligence collective

  • Toute intelligence est collective, et tout système cognitif est composé de parties.
  • Non seulement les humains, mais aussi les plantes, les autres animaux, et même la société humaine mondiale pourraient posséder une forme de conscience.

• Moisissure visqueuse

  • Les moisissures visqueuses peuvent croître énormément tout en restant constituées d’une seule cellule, jusqu’à atteindre une taille et un poids visibles à l’œil nu.

• Nécessité de la conscience

  • Comme dans le « Blindsight » de Peter Watt, la conscience n’est pas nécessaire à une résolution de problèmes avancée et peut même, en pratique, devenir un obstacle.

• Environnement et résolution de problèmes

  • Le cerveau sert à transformer l’environnement et ses problèmes en quelque chose que des structures plus simples peuvent « résoudre ».
  • Les cellules peuvent résoudre des problèmes dans un contexte limité, et des groupes de cellules peuvent en résoudre de plus complexes.