6 septembre 2010, 14:44, par Hugues Berry et Bruno Cessac
Du chaos dans les neurones
Si, dans le cerveau, le hasard et le chaos jouent un grand rôle à l’échelle microscopique, un ordre statistique se manifeste à l’échelle des réseaux de neurones.
Au cours de l’histoire, le cerveau a été comparé à un moteur, à une horloge, un automate, un ordinateur, une « machine » inactive en l’absence d’informations à traiter, et s’enclenchant à l’arrivée d’une information, etc. En réalité, il est surtout constitué de neurones communiquant notamment au moyen d’impulsions électriques. L’évolution dans le temps de ces impulsions forme un code complexe, support du traitement de l’information.
La neurobiologie dispose d’outils pour enregistrer la dynamique de cette activité électrique, à diverses échelles spatiales et temporelles. Petit à petit, on a découvert que, quelle que soit l’échelle à laquelle on l’observe, l’activité cérébrale évolue dans le temps et selon sa localisation dans le cerveau. Qui plus est, les dynamiques spatiales et temporelles des activités électriques enregistrées sont très irrégulières, et le cerveau est capable de passer d’un type d’activité électrique à un autre, très différent. Ces dynamiques complexes et leurs changements seraient associés au traitement de l’information par le cerveau.
Longtemps, on a pensé que l’activité cérébrale était nulle en l’absence de stimulus externe. Or il n’en est rien, puisqu’elle persiste même en l’absence d’« entrée » sensorielle. Imaginons que l’on jette un caillou dans une mare, puis un autre et encore un autre, etc. Les ondes circulaires créées par chaque caillou interagissent avec les précédentes. Il en résulte un motif spatial et temporel dépendant des interactions préexistantes et des nouvelles.
De même, lorsqu’une information nouvelle arrive dans le cerveau, elle modifie la dynamique de fond préexistante, et c’est sans doute cette interaction d’un stimulus et de cette dynamique qui permet au cerveau de répondre au stimulus de façon adaptée et reproductible. Cette conception est fondée sur des dynamiques spatio-temporelles complexes,...
Du chaos dans les neurones
Si, dans le cerveau, le hasard et le chaos jouent un grand rôle à l’échelle microscopique, un ordre statistique se manifeste à l’échelle des réseaux de neurones.
Au cours de l’histoire, le cerveau a été comparé à un moteur, à une horloge, un automate, un ordinateur, une « machine » inactive en l’absence d’informations à traiter, et s’enclenchant à l’arrivée d’une information, etc. En réalité, il est surtout constitué de neurones communiquant notamment au moyen d’impulsions électriques. L’évolution dans le temps de ces impulsions forme un code complexe, support du traitement de l’information.
La neurobiologie dispose d’outils pour enregistrer la dynamique de cette activité électrique, à diverses échelles spatiales et temporelles. Petit à petit, on a découvert que, quelle que soit l’échelle à laquelle on l’observe, l’activité cérébrale évolue dans le temps et selon sa localisation dans le cerveau. Qui plus est, les dynamiques spatiales et temporelles des activités électriques enregistrées sont très irrégulières, et le cerveau est capable de passer d’un type d’activité électrique à un autre, très différent. Ces dynamiques complexes et leurs changements seraient associés au traitement de l’information par le cerveau.
Longtemps, on a pensé que l’activité cérébrale était nulle en l’absence de stimulus externe. Or il n’en est rien, puisqu’elle persiste même en l’absence d’« entrée » sensorielle. Imaginons que l’on jette un caillou dans une mare, puis un autre et encore un autre, etc. Les ondes circulaires créées par chaque caillou interagissent avec les précédentes. Il en résulte un motif spatial et temporel dépendant des interactions préexistantes et des nouvelles.
De même, lorsqu’une information nouvelle arrive dans le cerveau, elle modifie la dynamique de fond préexistante, et c’est sans doute cette interaction d’un stimulus et de cette dynamique qui permet au cerveau de répondre au stimulus de façon adaptée et reproductible. Cette conception est fondée sur des dynamiques spatio-temporelles complexes,...