des fourmis et des hommes

[pierrerichard]

bonjour,
c'est un petit article par lequel je voudrais interpeller les neurologues et autres spécialistes des neurosciences.
Enseignant de physique, depuis peu en retraite, j'ai souvent du faire appel à des modélisations; entreprises délicates car la nature n'est vraiment que rarement simple.
Une fois la modélisation trouvée, faire évoluer les différents paramêtres relevait d'une démarche parfois exaltante au risque de mettre à bas le modèle de départ.
Le titre semble éloigné de ces propos, pourtant pour avoir longtemps observé des fourmis, les deux coudes dans la garrigue, pas très éloigné de la patrie d'Henri Fabre, j'ai trouvé dans leur comportement une image remarquable du fonctionnement du cerveau humain, une sorte de modélisation des connexions de nos neurones.
Ainsi, pour ne citer que quelques exemples, les communications entre fourmis se font par le biais de messages olfatifs (phéromones?) et leurs antennes là où, dans notre cerveau elles se font par les synapses ( qui rapellent des antennes) et des échanges plus ou moins ioniques.
La fourmi, comme le neurone, n'est pas intelligente; on peut en dire tout autrement de la fourmilière et du cerveau.
Les actes d'intelligence ( au sens ou un rapport est établi entre des évènements à priori indépendants) sont le fruit, dans le cas d'une fourmilière, de chemin maintes fois tracés et ainsi mémorisés.
On peux, je crois, en dire tout autant des associations de pensées, fruits dans notre cerveau de chemin de connexion privilégiés et répétés.
Dans cette optique, un électrochoc pourrait s'apparenter à l'effacement de chemins de connexions.
On pourrait tout aussi bien comprendre pourquoi il n'existe pas de centre véritablement spécifiques ( centre de la vision, de l'odorat....).
Toujours dans la même optique on pourrait concevoir une intelligence artificielle, évolutive, basée sur des parcours de pensée et d'actes répétés.
La relation sera ainsi d'autant plus évidente, rapide, forte et privilégiée qu'elle aura été établie un plus grand nombre de fois.
Il ne s'agit pas de science-fiction!!!
Je ne suis pas du tout spécialiste des neurosciences mais il me semble que cette approche par modélisation animale (qui n'a rien avoir avec la biomécanique) du fonctionnement cérébral est amusante; j'espère qu'elle pourra être féconde, mais peut-être d'autres intenautes ou spécialistes auront-ils entrevu la même approche.
A bientôt pour un autre article farfelu.
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[invite765732342432]

j'espère qu'elle pourra être féconde, mais peut-être d'autres intenautes ou spécialistes auront-ils entrevu la même approche.

Cette approche est effectivement interessante et, grosso-modo, fait penser à la programmation par agents (des composants "simples" qui s'unissent de manière plus ou moins guidée pour résoudre un problème plus complexe).
C'est pratique, ça peut rendre des services, et peut-être que ça donnera quelque chose d'interessant.

Par contre, un des gros problèmes de cette méthode est la capacité de traitement: les fourmis (comme les neuronnes) travaillent toutes en temps réel (c'est à dire qu'elles travaillent toutes en parallèle), et ce mode de fonctionnement est particulièrement difficile à mettre en place (si l'on veut garder du vrai temps réel, avec les interruptions, ...).

Et quand on voit les temps de traitements nécessaires pour des réseau de neurones (qui ne travaillent pourtant pas pas en mode temps réel), il est très peu probable de pouvoir simuler un cerveau de cette façon.

Celà est mon avis (ancien étudiant en sciences cognitives, mais ne pratiquant pas, hélas). D'autres personnes un peu plus qualifiées pourront sans doute t'apporter davantage d'informations, et peut-être infirmer mes propos avec des évolutions récentes (j'aimerais bien !)

En tout cas, ton raisonnement est interessant, et conforme à ce qu'on trouve parfois dans le domaine.

[Apus apus]

Bonsoir pierre richard, bonsoir Faith,

En tout cas, ton raisonnement est interessant, et conforme à ce qu'on trouve parfois dans le domaine.

En fait, d'autres biologistes ont effectivement déjà eu ce raisonnement et sont allé jusqu'à parfois considérer la fourmillière comme un super-organisme.

Mais il y a juste une petite erreur dans la comparaison que vous faîtes: celle de considérer une fourmi comme un (seul) neurone. En réalité une fourmi, avec son ganglion cérébral (même s'il est minuscule), représentre déjà un paquet de neurones! (je ne sais pas combien; je ne me suis pas encore spécialement intéressé aux insectes sociaux et aux diverses considérations à leur sujet, notamment en sociobiologie, cf. Edward O. Wilson... j'ai bien des bouquins là-dessus, mais bon, je n'y suis pas encore ). Si l'on considère une seule fourmi comme "pas intelligente", bon... en comparant avec nos capacités humaines, d'accord, mais sinon une fourmi n'est certainement pas dénuée de tout sens analytique (quand bien même cette analyse d'une situation quelconque ne reposerait pas sur une idéation).
Ensuite, mises ensembles, des fourmis qui communiquent entre elles fonctionnent effectivement de façon tout à fait remarquable. Il faut voir comment une fourmillière arrive à synchroniser certains de ses membres afin de constituer un pont aérien pour que la reine et/ou les autres fourmis puissent traverser un obstacle (vide, ruisseaux etc...). Ce fonctionnement dû à des informations échangées en réseaux est totalement comparable à un système nerveux central (d'ailleurs en terme de bits d'informations potentiels, c'est sans aucun doute du même ordre, il suffit de compter le nombre d'individus composant une fourmillière et de savoir combien de neurones possède un seul specimen dans son ganglion cérébral pour en faire une rapide approximation).

Enfin, là je fais un peu court, je ne sais pas si j'ai vraiment apporté un tant soit peu à la discussion que vous vouliez lancer...



Apus.

[invite87654345678]

Bonsoir

Je ne suis pas spécialiste de neurosciences mais le sujet est intéressant.

Les insectes possèdent plusieur méthodes de communication. Le plus primitif étant les phéromones :
- phéromones dites "de trace ou de piste" chez les fourmis qui permettent de baliser le trajet amenant à une source de nourriture,
- phéromones d'alerte qui permet à la colonie d'être informé en temps réel d'un danger
- phéromones des reines qui influent sur le comportement de la fourmilière,
- phéromones sexuels,
- et autres.
On retrouve les mêmes chez les abeilles avec des variantes non négligeables, mais également chez les humains (sauf que nous n'en n'avons plus vraiment conscience - par contre les animaux eux, ressentent nos réaction de peur, de dégoût car nous dégageons une odeur particulière à ce moment là).
Mais il existe également la communication par attouchements ou contacts antennaires, communication par trophalaxie, par sons et par danses.

Ces phéromones induisent un comportement collectif indispensable à la survie de la colonie. Le comportement individuel est simplifié (robotisé) mais le comportement collectif est une machinerie d'une efficacité remarquable. C'est un neurone multiplié par des milliards dirigé vers un seul but : la survie.
Cette machinerie génère une mémoire collective qui s'inscrit dans les gènes et peut ainsi être reproduite de génération en génération. Il en est de même pour les humains par le biais de l'apprentissage et de l'éducation.

Intégrer ces comportement dans une intelligence artificielle me parait assez réaliste. Quant à l'électrochoc, cela correspondrait à l'effacement du disque dur...

Lorsque vous dites:
"Les actes d'intelligence ( au sens ou un rapport est établi entre des évènements à priori indépendants) sont le fruit, dans le cas d'une fourmilière, de chemin maintes fois tracés et ainsi mémorisés."
Nous nous utilisons des routes et des autoroutes, maintes fois tracées et mémorisées dans nos GPS... (notre cerveau n'a même plus besoin de fonctionner puisque des machines le font pour nous...). Nous utilisons notre cerveau à concevoir des machines qui réfléchissent et pensent à notre place.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[kinette]

Bonjour,
Quelques précisions:

- dans un cerveau il y a un "précablâge" de départ, qui attribue une fonction (souvent assez plastique) aux neurones et aires cérébrales (chez les insectes, il y a des études de ces "câblages" qui se font maintenant presque neurone par neurone... impressionnant!). Ce n'est pas le cas du réseau d'une fourmilière, qui n'est pas préétabli.

- les choses qu'on fait qui à mon avis se rapprochent le plus des fourmis sont les robots interagissant...

Les fourmis sont loin de communiquer seulement à travers les phéromones... et j'ai assisté la semaine dernière à une conf. où les chercheurs ont expliqué qu'en fait on a un peu exagéré le rôle des phéromones de piste: apparemment la phéromone marque bien le chemin, mais les fourmis s'y orientent seulement si elles y voient d'autres fourmis (donc contact direct ou visuel). On peut essayer de les manipuler avec des phéromones pour les faire aller sur une piste: s'il n'y a rien d'intéressant sur le chemin elles n'y iront quasiment pas.

On retrouve les mêmes chez les abeilles avec des variantes non négligeables, mais également chez les humains

Beaucoup de légendes et pas grand chose de prouvé chez l'homme... apparemment l'homme réagirait à des odeurs corporelles, mais pas dans la définition exacte de "phéromone"... on a cherché et rien trouvé dans le système olfactif qui corresponde aux récepteurs de phéromones des autres mammifères (les gènes trouvés sont non fonctionnels).

C'est un neurone multiplié par des milliards dirigé vers un seul but : la survie.

Je dirais plutôt: "la transmission des gènes"

Cette machinerie génère une mémoire collective qui s'inscrit dans les gènes et peut ainsi être reproduite de génération en génération. Il en est de même pour les humains par le biais de l'apprentissage et de l'éducation.

Euh tu peux préciser là, j'avoue que je ne comprends pas.

K

[invite87654345678]

Bonsoir

Sauf erreur, la mémoire collective de l'homme, et celle des autres espèces vivantes, consiste en le souvenir d'une expérience. Laquelle expérience a été induite par l'éducation ou l'apprentissage. C'est une mémoire partagée par des individus et transmise de génération en génération.

Certaines "expériences" s'incrivent dans le processus de survie (reproduction et perpétuation de l'espèce). Par exemple, des rats de laboratoires élevés comme tels depuis des dizaines de générations, ont été relâchés dans la nature et ont aussitôt retrouvé leur instinct (recherche d'un abri, évitement des prédateurs, construction d'un réseau social...). Cet instinct est inscrit dans les gènes.

N'étant pas scientifique, j'explique comme je peux. J'espère avoir été suffisamment clair.

J'ai trouvé ce lien :

http://www2.cnrs.fr/presse/journal/1548.htm

Et au sujet des phéromones humaines :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%A9romone

Il est dit que l'effet est faible mais qu'il existe. Il devait être plus important par le passé car notre odorat d'homme "civilisé" s'est atténué. Nous avons remplacé l'odorat par les fonctions cognitives.

A+

[kinette]

Bonjour,
Une réponse à une odeur ne signifie pas nécessairement que c'est une phéromone, et j'ai il y a quelques temps recherché de la documentation sur le sujet, et pas mal de trucs entrés dans la "légende urbaine" proviennent d'études mal ficelée ou de mauvaise interprétation.
Sur la fameuse synchronisation entre cycles menstruels: il y a eu une étude de faite il y a plus de 10ans (j'en ai cherché d'autre et pas trouvé, ce que je trouve étonnant pour une telle "découverte révolutionnaire", personne à ma connaissance n'a isolé de substance qui pourrait être responsable, et on en parle autant que de la correspondance avec les cycles lunaires... ce qui n'est pas nécessairement signe que c'est vrai Bref personnellement je reste sceptique et j'attend de lire des trucs plus convainquants.
Beaucoup d'études sur l'humain sont publiées à mon avis à cause de l'espèce étudiée, mais ne remplissent pas les critères qui leur permettrait de passer si c'étaient des études sur l'animal.

Voir ce lien: http://www2.cnrs.fr/presse/journal/1233.htm

K

[aquilegia]

Bonjour,
Une réponse à une odeur ne signifie pas nécessairement que c'est une phéromone, et j'ai il y a quelques temps recherché de la documentation sur le sujet, et pas mal de trucs entrés dans la "légende urbaine" proviennent d'études mal ficelée ou de mauvaise interprétation.
Sur la fameuse synchronisation entre cycles menstruels: il y a eu une étude de faite il y a plus de 10ans (j'en ai cherché d'autre et pas trouvé, ce que je trouve étonnant pour une telle "découverte révolutionnaire", personne à ma connaissance n'a isolé de substance qui pourrait être responsable, et on en parle autant que de la correspondance avec les cycles lunaires... ce qui n'est pas nécessairement signe que c'est vrai Bref personnellement je reste sceptique et j'attend de lire des trucs plus convainquants.

Bonjour,
Personellement c'est un prof d'ethologie qui m'en avait parlé en dea... ce qui ne veut pas dire grand chose en soi, à part que si c'est effectivement une légende, elle est bien ancrée (m'enfin j'aurai pensé que cette personne aurait quand même vérifié ses sources).

Cela dit, sachant que les phéromones agissent souvent en bouquet, et qu'il n'est pas évident de trouver des femmes qui vivent ensemble 24h/24 de nos jours, je peux comprendre que, d'une part, l'expérience en elle même soit peut-être difficile à retenter, et d'autre part que la ou les molécules impliquées ne soient pas non plus faciles à identifier.

[kinette]

Bonjour,
Le truc qui m'étonne c'est que quand on cherche quelque chose sur le sujet on trouve toujours un seul et unique article publié dans Nature... tout le monde cite et recite le même article.
Personnellement ça ne m'inspire pas confiance: on devrait tout de même avoir quelques autres articles sur le sujet, ne serait-ce que sur la synchronisation dans des tribus (parce que comme d'habitude on nous rebat les oreilles d'arguments "adaptatifs" sur la vie tribale humaine... mais il faudrait déjà savoir si les oestrus et naissances sont effectivement synchronisés dans ces conditions!).

Quand à l'identification des molécules: je trouve aussi quand même assez étonnant que depuis le temps qu'on a parlé de cette histoire, rien ne soit sorti...
D'autre part, je n'ai pas l'impression que pour les chimpanzés ou bonobos on ait plus de donnée (?).

K

[invite87654345678]

Bonjour

On appelle phéromone, cette substance chimique volatile qui permet aux insectes d'influer sur leur comportement ou d'échanger des informations (quoique ce ne soit pas le seul moyen de communication), et cela s'appelera peut être autrement chez l'homme. Ou peut être que ça n'existe pas. Je ne sais pas et je n'en débattrais pas car je ne maîtrise pas le sujet. Mais manifestement les recherches continuent si je m'en réfère à l'article du CNRS.

Qu'elle soit humaine ou animale, l'éthologie est un sujet qui m'intéresse beaucoup. C'est passionnant d'essayer de décrypter les moeurs et les comportements des espèces, de tenter de comprendre comment une société est organisée, et d'appréhender le fonctionnement de la mémoire individuelle et collective d'un groupe.

Si le comportement des fourmis est généralement stéréotypé dans le sens où il tend vers un même but : l'évolution de la colonie, au travers d'actes répétitifs (recherche de nourriture, circulation sur des pistes fixes, alimentation des larves, protection de la fourmilière...), il arrive que l'initiative individuelle prime sur l'action collective. Des chercheurs finnois ont mis en évidence que des fourmis peuvent favoriser les membres de leur propre famille en pratiquant le népotisme, plutôt que d'oeuvrer pour la collectivité.
http://news.nationalgeographic.com/n...tnepotism.html
Notre propre comportement n'est finalement pas tellement éloigné de celui des insectes cités.

Quant à expliquer le processus chimique et électrique qui active les synapses et les neurones, la manière dont les informations sont enregistrées, stockées, traitées et utilisées pour un besoin immédiat ou ultérieur, ce n'est pas ma partie.

A ciao

l'autre K ... mais pas encore désespéré à vos yeux j'espère...

[kinette]

De plus apparemment il y a des problèmes de méthodologie pour l'étude des sychronisations:
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=2033071

Et des études qui ne trouvent pas de synchronisation:
http://transactionpub.metapress.com/...lts,1:112435,1
http://humrep.oxfordjournals.org/cgi...tract/14/3/579 (parlent aussi des méthodes)
http://transactionpub.metapress.com/...lts,1:112435,1
(une méta-analyse)

Bref, personnellement je me pose des questions

K

[Apus apus]

Bonjour,

Sur la fameuse synchronisation entre cycles menstruels: il y a eu une étude de faite il y a plus de 10ans (j'en ai cherché d'autre et pas trouvé, ce que je trouve étonnant pour une telle "découverte révolutionnaire", personne à ma connaissance n'a isolé de substance qui pourrait être responsable, et on en parle autant que de la correspondance avec les cycles lunaires... ce qui n'est pas nécessairement signe que c'est vrai Bref personnellement je reste sceptique et j'attend de lire des trucs plus convainquants.

Ah oui! Décidément, on en apprend tous les jours sur Futura!
Je savais qu'il y avait eu quelques réserves sur "l'effet Mac Clintock" (du nom du médecin qui a décrit en premier le phénomène, en 1971 dans la revue Nature -> si mes sources sont justes ...) mais je ne pensais pas que c'était si douteux! Comme quoi...
J'espère qu'on connaîtra bientôt le fin mot de cette histoire!


Pour en revenir à mon post sur les fourmis... bon, la dernière fois j'ai été un peu court. Lorsque je parlais de bits d'informations, il s'agissait bien sûr de modélisation. En fait, Carl Sagan s'était amusé à considérer un neurone comme comportant une information binaire (soit le neurone délivre un potentiel d'action à un autre neurone, soit il n'en délivre pas), il considérait 1000 synapses par neurones et un nombre approximatif de 10 puissance 10 neurones dans un cerveau humain (bon, je ne sais pas si ça correspond de près ou de loin à la réalité...). Ainsi il obtenait 10 puissance 13 synapses dans un cerveau humain. Pour le nombre d'informations, c'était donc de l'ordre de 2 puissance "10 puissance 13" (désolé pour la forme, j'espère que vous me comprenez). Le nombre de bits d'informations (ou "états mentaux" possibles) est donc extrêmement élevé (ça dépasserait le nombre de protons et électrons dans l'univers...).
Avec une fourmillière en action, je ne sais pas si on arriverait à une telle puissance potentielle (en terme de nombre "d'états mentaux", d'informations). Mais au final, compte tenu du nombre d'infos échangées en réseaux, je conçois (bon, certes vaguement parce que ça me dépasse un peu ...) que les insectes sociaux arrivent à synchroniser leurs efforts afin de parvenir à un but précis. Mais je ne crois pas, pierrerichard, que cela ait seulement avoir avec une notion de "chemin maintes fois tracés et ainsi mémorisés", pour rejoindre ce que disait kinette, le réseaux d'information des fourmis en action n'est pas "précâblé" et n'est ensuite pas maintenu (cela dit, je suppose qu'en effet, une fourmillière est susceptible de réagir plus vite à des types d'évènements déjà rencontrés -> un genre de potentialisation à plus ou moins long terme). Si une fourmillière se trouvait face à un type de problème jamais encore rencontré et qu'elle le résout, cela prouverait bien que celle-ci ne se contente pas de recréer une solution connue ou entièrement stéréotypée (comportement qui serait alors strictement instinctif) mais qu'elle est bien capable de mettre en place une solution adaptative face à un évènement singulier. (encore une fois, je ne m'y connais pas assez dans le domaine pour soutenir plus hardiment ce que je crois avoir retenu du cas des fourmis ...)
La force d'une fourmillère (pour agir de concert) doit certes reposer sur les différents types de comunications (tactil, visuel, olfactif etc...), leurs viteses de transmission mais aussi, il me semble, sur le grand nombre d'individus échangeant ces informations (l'importance du réseaux informatif), les analysant et rectifiant sans cesse les actions en cours.
Enfin, voilà, c'était juste les petits détails que je n'avais pas eu le temps d'écrire la dernière fois...


Apus.