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Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?



  1. #1
    hlbnet

    Question Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Bonjour,

    Je m'interroge (par intérêt personnel) sur la manière dont l'information est "stockée" dans le cerveau.

    Comme je suis informaticien, je comprends comment on peut mémoriser de l'information sur un CD, sur un disque dur, dans la mémoire vive d'un ordinateur, sur une carte perforée, etc. Pour chaque exemple que je donne, le mécanisme physique de mémorisation est différent : optique, magnétique, électrique, mécanique, etc. Mais dans tous les cas, il y a bien un matériau dont on modifie l'état afin de stocker ceci plutôt que cela.

    S'il est clair pour moi que le cerveau stocke énormément d'informations, je ne sais pas quel est le support "physique" qui est utilisé pour stocker l'information. Ou plutôt, je sais que c'est stocké "dans le cerveau" vu comme un tout.

    L'information est-elle stockée sous forme de potentiels électriques ?
    Ca semble très souple de stocker des différences de potentiel électrique, d'un autre coté, c'est fragile. Le moindre électrochoc effacerait définitivement l'information stockée (ce qui n'est pas conforme à l'expérience : quelqu'un qui a reçu un électrochoc sait encore comment il s'appelle).

    Est-ce la structure même du réseau de neurones qui constitue l'information stockée ?
    Dans ce cas, ça semble plus stable que des potentiels électriques, mais est-ce assez souple pour permettre de stocker un flot continu d'information ? A chaque centième de seconde un nombre important de connexions entre neurones doivent apparaitre et disparaitre afin de stocker chaque nouvelle information instantannée qui me parviens (par exemple, la dernière image qui vient de frapper ma rétine).

    C'est surement très complexe et j'imagine qu'il y a plusieurs supports physiques différents utilisés simultanément ou/et successivement ?

    Peut-être la meilleure réponse est-elle : personne ne le sait ?

    En tout cas, si une bonne âme cultivée avait un peu de temps pour me donner des pistes, ce serait sympa !

    -----


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  3. #2
    Cyrille999

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Bonjour à toi,

    C'est toujours en cours de compréhension --- contrairement à l'informatique qui a été développé par l'homme, le cerveau, c'est développé par la nature, et c'est bigrement complexe !
    Dans le domaine de la mémoire, nous avancons à petits pas....

    A l'heure actuel, ce qui est reconnu être "le processus de mémoire", d'un point de vue neurophysiologique, ce sont ce qu'on appelle les "modifications synaptiques";
    Le support physique, ça serait donc "les synapses" (évidemment avec les "neurones"); Cherche "Donald Hebb" ou "Eric Kandel" ainsi que "potentialisation à long terme" sur un moteur de recherches pour avoir des compléments d'informations.

    Ou le chapitre 5.4 du livre Cerveau et Comportements de Kolb ou chapitre 11 de Biopsychologie de Pinel; Si ça te plait et tu veux quelque chose de plus pointu Neurophysiologie des mémoires de Guéguen, Chauvel et Touchon (c'est pas un livre pour débutants complets en biologie, contrairement aux 2 livres pré-cités !).

    Mais du point de vue du cerveau, il n' a pas que des traitements
    binaires, mais analogiques....
    Et plusieurs structures --- et tous les sens (au sens les 5 mais aussi d'autres sens) ne stockent pas de la même façon et dans les mêmes structures ! C'est bien plus complexe qu'une SSDT, une FAT/32 ou un HPFS !

    Tu as soulevé un point intéressant sur la sismothérapie (électrochocs): il existe des patients, et ça a été montré scientifiquement, qui se plaignent de problèmes mnésiques.

    Cyrille
    La connaissance est la matière première de l'Intelligence.

  4. #3
    hlbnet

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Merci Cyrille,

    J'ai fait une petite recherche sur le web à partir des informations que tu donnes. Je suis tombé en particulier sur deux pages Wikipedia "plasticité neuronale" et "plasticité synaptique". Il y a aussi cette page :
    http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neur...leculaires.htm

    Bon, comme je m'en doutais, c'est très complexe mais il semble bien que cela réponde à ma question.

    Si je devais résumer de manière très caricaturale ce que j'ai lu, je dirais que le principal mécanisme de mémorisation est de nature "chimique" par le biais d'un stockage plus ou moins importants de diverses substances chimiques à différents emplacements à l'intérieur des neurones.

    En très gros, lorsqu'un neurone ou une synapse est activé(e), il(elle) s'en souvient "un certain temps" grâce au stockage de différentes substances chimiques à différents endroits (réservoirs). Ces substances ont pour effet de moduler les réponses ultérieures du neurone ou de la synapse.

  5. #4
    krokmitaine

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    C'est exactement la question, dans ces termes exacts, que je me suis posée ce matin et à laquelle j'ai repensée à la pause déjeuner, et qui désormais m'obsède.

    Les liens et le début d'explication sont bons mais ce n'est pas suffisant.

    J'en viens à suspecter l'existence d'un "Langage Mnémonique" comparable à un langage informatique (Java, HTML, etc.) qui permettrait de compiler et d'interpréter un ensemble de micro-sous-informations (équivalent de 0 et de 1, sous la forme de potentiels ou de substances chimiques présentes ou pas, en quantité ou pas) constituant la macro-information (l'Information initiale, le souvenir), de la même façon que la machine décrypte les variables/méthodes/classes/fichiers/sources d'un programme logiciel.

    Bref, c'est un sujet passionnant !

  6. #5
    piwi

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Quelles données vous permettent de suspecter cela? Globalement, si l'on sait un certain nombre de choses sur des mécanismes qui pourraient être à la base de la mémoire (la fameuse potentialisation synaptique à long terme dont il a déjà été question ici), nous sommes encore loin de comprendre la mémoire telle que chacun la conçoit, par exemple, comment se souvient on d'une situation (lieux en détail, les couleurs, les odeurs, les discours, les situations).

    Cordialement,
    piwi
    Je sers la science et c'est ma joie.... Il parait.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    kamor

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    S'il y avait effectivement un code tel que vous le décrivez, l'information sera facile à décrire, ce ne "serait" qu'un code à décrypter après tout. J'ai peur que ce soit un peu plus compliqué que cela malheureusement.

    Mais je suis d'accord que c'est un sujet passionnant, bien évidemment c'est de la bio

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  10. #7
    krokmitaine

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Je ne fais que "suspecter" sur la base de mes très minces connaissances sur le sujet. Je suis juste un informaticien. Je n'ai jamais suivi d'études en neurologie.

    La nature a tendance à vouloir toujours tout découper en quelque chose de plus petit. Il y a eu les cellulles, puis les molécules, puis les atomes, puis les protons, puis les quark, jusqu'à la prochaine découverte. J'imagine qu'il en est de même de l'Information.

    Prenons un souvenir. Je le découperais bien en succession d'ensembles [images + son + toucher + gout + odeur + lieu + temps + émotion]. De même une image peut être découpée en un ensemble fini de "pixels" (composantes RGB pour un point donné dans l'espace). Pour le son, ce serait un décopage par fréquence. On obtiendrait alors un "cube" (cube OLAP) multi-dimensionnel basé sur les coordonnées spatiales (horizontal + vertical + profondeur), temporelle, et colorimétriques (RGB), soit 7+ dimensions. Dans cette vision, une "ligne" du cube correspondrait à l'information atomique minimale (de plus bas niveau). La totalité des lignes des différents cubes (pour l'image, le son, le toucher, etc.) définit le "souvenir".

    Encore une fois, tout ça n'est que supposition, extrapolée depuis le monde de l'informatique. Et ça n'explique en rien le format final sous lequel est stockée une "ligne du cube"...

    Si je me goure complètement, que pour une raison connue, cette vision est complètment farfelue et inenvisageable, n'hésitez pas à me corriger. Je veux seulement apprendre et comprendre...

  11. #8
    kamor

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Citation Envoyé par krokmitaine Voir le message
    La nature a tendance à vouloir toujours tout découper en quelque chose de plus petit. Il y a eu les cellulles, puis les molécules, puis les atomes, puis les protons, puis les quark, jusqu'à la prochaine découverte. J'imagine qu'il en est de même de l'Information.
    Euuuuuuh... non, c'est le contraire pour la "nature". C'est comme si vous disiez qu'il y a eu au départ l'ordinateur, puis la tour, puis le disque dur, puis le disque dur, puis le plateau, etc.
    Telle que vous le décrivez, c'est l'évolution de la compréhension de la nature par les sciences.

    Prenons un souvenir. Je le découperais bien en succession d'ensembles [images + son + toucher + gout + odeur + lieu + temps + émotion]. De même une image peut être découpée en un ensemble fini de "pixels" (composantes RGB pour un point donné dans l'espace). Pour le son, ce serait un décopage par fréquence. On obtiendrait alors un "cube" (cube OLAP) multi-dimensionnel basé sur les coordonnées spatiales (horizontal + vertical + profondeur), temporelle, et colorimétriques (RGB), soit 7+ dimensions. Dans cette vision, une "ligne" du cube correspondrait à l'information atomique minimale (de plus bas niveau). La totalité des lignes des différents cubes (pour l'image, le son, le toucher, etc.) définit le "souvenir".

    Encore une fois, tout ça n'est que supposition, extrapolée depuis le monde de l'informatique. Et ça n'explique en rien le format final sous lequel est stockée une "ligne du cube"...

    Si je me goure complètement, que pour une raison connue, cette vision est complètment farfelue et inenvisageable, n'hésitez pas à me corriger. Je veux seulement apprendre et comprendre...
    Elle est envisageable vu qu'on ne sait pas comment c'est enregistré (du moins très peu à ma connaissance) mais ce n'est pas pour autant qu'elle est bonne.

  12. #9
    krokmitaine

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Citation Envoyé par kamor Voir le message
    Telle que vous le décrivez, c'est l'évolution de la compréhension de la nature par les sciences.
    Effectivement, c'est ce que je voulais dire.

  13. #10
    noir_ecaille

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Cette vision est farfelue parce que prise à l'envers, peut-être à cause d'un humanocentrisme mineur. La nature ne découpe rien : en réalité il s'agit d'une succession d'émergences.

    Fluctuations d'espace-temps (énergie) au niveau quantique
    émergence ==> matière (atomes, molécules...)

    Matière
    émergence ==> systèmes chimiques (ions, cristaux, molécules, monomères, polymères...)

    Chimie
    émergence ==> systèmes complexes autorégulés

    Chimie systémique complexe
    émergence ==> isolement de systèmes capables de suivre une évolution darwinienne

    Systèmes chimiques à évolution "darwinienne"
    émergence ==> domaine vivant

    Domaine vivant
    émergence ==> recyclage, prédation, coopération ("comportements", mécanismes)

    "Comportements" et mécanismes biologiques
    émergence ==> échange d'informations

    Echange d'informations au sein du Vivant
    émergence ==> stockage d'information, création d'informations (utilisation d'informations)

    Utilisation d'informations
    émergence ==> plasticité, création de méta-informations (mémoire, imagination, etc.)

    Et caetera.


    Pour en revenir à la mémoire, un souvenir ne s'encode pas comme une image ou une vidéo. Par exemple au chocolat s'associent un/des goût(s), une/des odeur(s), des sons (dont les phonèmes du mot), mais aussi des informations physiques et chimiques tel que l'onctuosité/fondant, la température, le croquant, le contexte ou environnement habituel (ou particulier) de dégustation, l'état émotionnel... Et tout ça rappelé presque sur demande en un instant.

    L'informatique d'aujourd'hui a encore des progrès à faire avant de parvenir à une telle richesse d'information dans une aussi petite unité qu'est un souvenir -- "unité" difficilement quantifiable mais c'est la seule dont nous disposons pour parler de nos informations mémorielles.

    Quant au support physique de la mémoire -- j'ai nommé le cerveau bien sûr -- sa structure connue est encore pleine de zones d'ombre, sans compter le reste ! Avant de pouvoir comparer l'encodage physique d'un datum et d'un souvenir, encore faut-il connaître parfaitement la structure du support -- ce qui n'est pas encore le cas en ce qui concerne notre gros "tas de synapses"
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  14. #11
    krokmitaine

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    Cette vision est farfelue parce que prise à l'envers, peut-être à cause d'un humanocentrisme mineur. La nature ne découpe rien : en réalité il s'agit d'une succession d'émergences.
    Cf. commentaire précédent. Oui, je me suis mal exprimé. Oui, la nature ne découpe pas mais évolue (est une suite d'émergence). C'était juste une façon (maladroite) de m'exprimer qui convient mieux à l'oral qu'à l'écrit. Non, je ne suis pas un anti-darwinien. Oui, l'évolution est une réalité. Donc non, je ne pense pas - mais je me trompe peut-être, qui peut prétendre se connaître parfaitement ? - souffrir d'humano-centrisme mineur.

  15. #12
    noir_ecaille

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Citation Envoyé par krokmitaine Voir le message
    Cf. commentaire précédent. Oui, je me suis mal exprimé. Oui, la nature ne découpe pas mais évolue (est une suite d'émergence). C'était juste une façon (maladroite) de m'exprimer qui convient mieux à l'oral qu'à l'écrit. Non, je ne suis pas un anti-darwinien. Oui, l'évolution est une réalité. Donc non, je ne pense pas - mais je me trompe peut-être, qui peut prétendre se connaître parfaitement ? - souffrir d'humano-centrisme mineur.
    Du calme

    Je n'ai jamais dit ou sous-entendu que vous étiez anti-Darwin, ni que vous réfutiez la réalité de l'évolution des espèces vivantes.

    On souffre tous d'humanocentrisme, à degré plus ou moins élevé. A commencer par le soleil "qui se couche" alors que c'est la Terre qui tourne Tant qu'on s'en rend compte de façon ponctuelle et pertinente, ça reste bénin.

    Par contre il s'agit d'émergences, pas "d'évolutions" de la nature. A voir comme une suite d'évènements et/ou de conditions initiales qui donnent fortuitement (de façon non voulue, non décidée) un nouveau système obéissant à des lois nouvelles. On peut voir ces systèmes de façon imbriquée ou "à étage".

    Par exemple : le système "couleur" s'appuie sur le système "propagation des photon", mais sert aussi d'appui au système "fashion victime". Chacun de ces systèmes, bien qu'imbriqués, obéit à des lois complètement différentes des autres systèmes considérés.

    Façon d'illustrer ce que peut être une émergence.

    Un peu comme pour les automates cellulaires, des lois simples peuvent donner naissance à un néo-système complexe et indépendant, au sein duquel apparaissent de nouvelles lois, et ainsi de suite...
    Dernière modification par noir_ecaille ; 11/02/2011 à 17h11.
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

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  17. #13
    N1C0LAS

    Re : Sous quelle forme l'information est-elle stockée dans le cerveau ?

    Je n'ai pas trouvé de désaccords entre vous par la lecture de ces posts...
    Citation Envoyé par krokmiatine
    Prenons un souvenir. Je le découperais bien en succession d'ensembles [images + son + toucher + gout + odeur + lieu + temps + émotion].
    Citation Envoyé par Noir-écaille
    un souvenir ne s'encode pas comme une image ou une vidéo. Par exemple au chocolat s'associent un/des goût(s), une/des odeur(s), des sons (dont les phonèmes du mot), mais aussi des informations physiques et chimiques tel que l'onctuosité/fondant, la température, le croquant, le contexte ou environnement habituel (ou particulier) de dégustation, l'état émotionnel
    Ce à quoi Noir-écaille vous rajoutez ce que dit Krokmitaine depuis le début :
    Un peu comme pour les automates cellulaires, des lois simples peuvent donner naissance à un néo-système complexe et indépendant, au sein duquel apparaissent de nouvelles lois, et ainsi de suite...
    La question de la mémoire revient à se demander de quelle manière nos synapses se forment. La mémoire est le résultat conscient de ces connections et de leur fonctionnement. Ce qui est très certainement une très faible partie ( la conscience) du fonctionnement cérébral.
    "On ne sait jamais de quoi hier sera fait."

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