Transférer l’esprit humain et le faire évoluer dans d’autres milieux ?

Transférer l’esprit humain et le faire évoluer dans d’autres milieux ?

Transférer l’esprit humain et le faire évoluer dans d’autres milieux ? 652 489 Sébastien BAGES

Pourrons-nous copier un cerveau spécifique ou transférer nos pensées vers un autre appareil ? La recherche suggère que cette idée extraordinaire pourrait être possible.


Le cerveau et l’esprit humain qui s’en dégagent nous ont permis de créer une culture et une civilisation. Mais pour assurer la survie de ces merveilles (sans parler de notre espèce) face aux assauts technologiques et environnementaux, tout dépendra de la façon dont ces esprits s’adapteront.

Nous nous sommes toujours ‘augmentés’ face à des défis, en créant des objets : des vêtements aux téléphones portables, en passant par les implants cochléaires. Comme toujours, la survie humaine dépendra de notre ambition d’être de plus en plus adaptable.

Heureusement, nous sommes sur le point de dépasser nos limites fondamentales : il n’y a aucune raison pour que le traitement complexe de l’information au cœur de l’expérience humaine doit continuer à être pour une unique entité biologique. Déplacer les fonctions de l’esprit, des cerveaux aux autres types de matériaux, d’autres substrats, dans l’objectif de devenir indépendants du substrat de l’esprit (SIMs), serait une adaptation extraordinaire.

Au niveau de la survie, un SIM pourrait être intégré dans de multiples creusets, et serait peut-être plus habilité à survivre à un potentiel effondrement sociétal. Sur le plan humain, l’objectif serait l’existence continue de la personnalité et des caractéristiques individuelles, une manière de vivre et une façon personnelle d’expérimenter des transformations. La continuité du soi pourrait être assurée, malgré l’intégration des esprits dans de nouveaux corps.

« Il y a quelques années, j’ai mis en place carboncopies.org, une organisation à but non lucratif », a expliqué Randal A. Koene, professeur à l’Université de Boston et cofondateur de la Neural Engineering Corporation of Massachusetts. « Son travail consiste à garder une vue d’ensemble du SIM et ses principaux problèmes, avec différentes manières de les résoudre – comme des itinéraires sur une carte routière – via des discussions entre chercheurs. Elle fournit également des fonds là où il y en a besoin ».

Alors, comment un SIM peut-il se réaliser ? Depuis les 100 dernières années, les neuroscientifiques ont appris comment identifier la neuroanatomie, pour mesurer les réponses neuronales à des stimulus, et ce qui régule les réponses. La plupart des recherches SIM s’appuient sur cette approche. Nous l’appelons ‘Émulation de l’ensemble du cerveau’, un terme inventé par Koene en 2000.

« Nous utilisons le mot ‘émulation’, car il indique une copie exacte d’un cerveau particulier, par rapport à la ‘simulation’, par lequel les gens essaient de construire un modèle général de la façon dont certaines pièces d’un cerveau (ou un cerveau entier) humain ou animal pourraient fonctionner ». Le projet Blue Brain est un exemple de simulation. Il est dirigé par Henry Markram de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, en Suisse. Là, les chercheurs tentent de créer un cerveau synthétique par rétro-ingénierie du cerveau des mammifères jusqu’au niveau moléculaire, en s’appuyant sur des données statistiques provenant de nombreux autres animaux.

À l’heure actuelle, la plupart des chercheurs SIM s’orientent sur l’émulation des fonctions de base de calcul menée par des éléments du cerveau, pour ensuite fidèlement les ré-implanter dans d’autres substrats – en même temps, qu’aussi fidèlement re-construire la connectivité neuronale. Cette vaste entreprise doit être décomposée en morceaux beaucoup plus petits : « il y a beaucoup de choses que nous devons savoir », a interjecté Koene. « Par exemple, peut-on avoir une assez bonne résolution de neurones – l’activité individuelle électrique des neurones, les impulsions neuronales morphologiquement détaillées ou les processus moléculaires en cours dans les synapses – pour faire de l’émulation quelque chose de vraiment faisable ? »

Explorer ces questions porte déjà ses fruits dans les produits réels, tels que l’implant cochléaire, ou la puce hippocampe, qui ont été mis au point par Ted Berger de l’Université de Californie du Sud, à Los Angeles. Berger tente de construire cellules neurales artificielles, avec pour objectif primaire qu’elles agissent comme prothèse pour les personnes qui ont perdu des cellules du cerveau suite à des maladies comme la maladie d’Alzheimer.

« Nous nous retrouvons avec une montagne à gravir. Une grande partie de ce que nous avons besoin de comprendre se rapporte à des neurones ou des pièces d’un neurone. Par exemple, l’heure à laquelle chaque neurone génère un pic d’activité électrique – appelé un potentiel d’action – semble être une action-clé du cerveau. Ce moment détermine si une synapse sera modifiée afin de créer une mémoire, quand un muscle se contracte (permettant un mouvement ou la parole), et la perception de stimulus sensoriels comme la vue. En d’autres termes, le moment détermine toutes nos interactions avec l’environnement ».

Il y a quatre parties pour le plan de route de CarbonCopies, chacune représentant un consensus de tous les acteurs dans l’émulation du cerveau entier. Tous travaillent en parallèle, et sont aussi essentiels. « Nous devons tester nos hypothèses sur ce qu’il faut inclure dans l’émulation et à quel niveau de détail. Nous avons besoin de mettre au point du matériel et logiciel approprié pour faire fonctionner les émulations. Nous avons besoin de données sur la façon dont les neurones et les synapses s’interconnectent – la nature du travail de différentes études sur les projets ‘connectome‘. Et nous avons besoin d’enregistrer la forme des réponses électriques pendant l’activité du cerveau de sorte que les paramètres d’émulation puissent être réglés correctement – nous les appelons les ‘réponses de référence’ ».


Les tests des hypothèses sont menés par des chercheurs différents. Par exemple, David Dalrymple, chercheur dans le groupe Neurobiologie Synthétique au MIT, travaille actuellement sur l’émulation du cerveau du Caenorhabditis elegans, un ver nématode, qui ne dispose que de 302 neurones. Il veut déterminer la fonction, le comportement et la biophysique de chaque neurone, et vise à construire une simulation complète du système nerveux de l’animal. Cela devrait fournir des informations précieuses sur ce qu’il faut inclure dans l’émulation d’un ver, et à quel niveau de détail.

En ce qui concerne le matériel, le cerveau humain utilise un réseau parallèle de plusieurs milliards de processeurs très basses consommations, dont la plupart inactifs, ou neurones. Une bonne émulation va utiliser un substrat similaire, un composant comme le cerveau. Un exemple d’un tel matériel ‘neuromorphique’ est la puce de type neurone, développé dans le cadre du projet de plusieurs millions de dollars, SyNAPSE, devéloppé par l’US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).

« Si nous essayions de peaufiner et corriger les paramètres de milliards de neurones dans le cerveau humain sans une carte haute résolution de la ‘forme’ de la façon dont elles s’organisent, nous resterons à construire des programmes informatiques jusqu’à la fin des temps. Au lieu de cela, nous devons décomposer le problème, et c’est pourquoi notre plan est de combiner à la fois la structure du cerveau et des mesures de la fonction à grande échelle et à haute résolution ».

Comme pour connectome, la réponse est de chercher dans la morphologie des cellules du cerveau et des fibres. La microscopie électronique fournit la bonne résolution, en imageant et sectionnant le cerveau d’une manière automatisée, nous permettant de faire face à l’énorme quantité de données nécessaires pour construire un plan du cerveau.

L’an dernier, Kevin Briggman et ses collègues de l’Institut Max Planck pour la Recherche Médicale à Heidelberg, en Allemagne, et Davi Bock et ses collègues de la Harvard Medical School, ont séparément fourni des preuves de principe pour l’émulation du cerveau entier. Ils ont montré qu’il était possible de reconstruire des circuits neuronaux à partir d’un scanner cérébral et d’utiliser ces outils pour en prédire la fonction (Ils ont validé leurs reconstructions en utilisant des données antérieures du tissu analysé).

On peut se faire une idée de l’activité électrique du cerveau entier en basse résolution par l’utilisation des dispositifs comme l’IRM. Et il y a là de nouvelles technologies en cours de développement, comme le ‘ticker tape molecular’ (enregistreur moléculaire à bande) lancé par Konrad Kording, de la Northwestern University à Evanston, dans l’Illinois, et ses collègues. Cela devrait permettre en même temps d’enregistrer l’activité cérébrale avec une résolution beaucoup plus élevée, et d’enregistrer beaucoup plus fidèlement l’activité des neurones.

« Alors, où en sommes-nous ? De toute évidence, il y a beaucoup de chemin avant un cerveau entier, et au-delà, les faire interagir en continu avec le monde. Mais nous n’avons pas besoin d’une compréhension complète de tout pour émuler un cerveau entier. Au lieu de cela, nous avons besoin de décrire le comportement des composants fonctionnels du cerveau et de travailler sur la façon dont ils communiquent – en utilisant les connaissances et les techniques actuelles. Très étonnamment, un programme d’émulation pour atteindre un cerveau entier se dessine. Il suffit de suivre la science.

Cet article est inspiré par deux publications de Koene dans la revue International Journal of Machine Consciousness, et par la rencontre annuelle de la Society for Neuroscience en Nouvelle-Orléans plus tôt ce mois-ci.


Crédit image À-la-Une : Vidage du cerveau : que serait la vie pour les esprits humains intégrés dans des matériaux non biologiques ? © John Lund / Getty Images
Citations de NewScientist

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Sébastien BAGES
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Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

3 commentaires
  • Plusieurs idées me viennent à l’esprit plus ou moins dans le sujet abordé.
    La transmission d’idées/pensées a déjà été mise en application, un des précurseurs de génie fut Flanagan. Jean-Pierre Petit a compilé des informations sur ce sujet qui sont tout à fait étonnantes voir saisissantes.

    On aborde la génèse de la pensée avec le postulat que tout repose sur la biochimie et c’est ce qui nous mènera vers la conclusion qu’il faut passer à une autre échelle de pensée. De la même maniète que la physique/ chimie dite classique à dû admettre ces limites et à cédé la place à physique/chimie quantique.

  • Transférer l’esprit humain et le faire évoluer dans d’autres milieux ? | Je, tu, il… nous ! | Scoop.it 11 novembre 2012 à 3h56

    […] Pourrons-nous copier un cerveau spécifique ou transférer nos pensées vers un autre appareil ? La recherche suggère que cette idée..  […]

  • Ca me fait penser à Wang, de Bordage, et à d’autres bouquins de SF/anticipation de ce genre 🙂

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