Michel VILLAZGrenoble, 5 février 2014

Le corps et/ou l’esprit quelques remarques d’un neurobiologiste

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cours de Philosophie 2013-2014 Bernard JOURNAULT et Didier MYARD

A chaque siècle ses approches

Observer les traces cérébrales du fonctionnement de notre esprit

= les phénomènes mentaux soumis à la

démarche expérimentale

Phineas Gage (1823–1860)

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les nouvelles approches, les outils, ouvrent de nouveaux conceptslocalisation cérébrale de fonctions cognitives s’éloignant de la phrénologie initiale

LES NEURONES DE LA LECTURE Stanislas Dehaene, 18 septembre 2013

localisation et connexionlocalisation + distributivité + redondance

exemple 2 : neurones miroirs et empathie

exemple 1 : langage, apprentissage de la lecture, ...apports de l’IRMf

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quelques-unes des limites actuelles de l’IRMf

de nombreuses pistes déjà explorées pour dépasser ces limites ou trouver d’autres approches, magnétiques, électrophysiologiques, optiques, ...

une mesure indirecte (flux sanguin, oxygène consommé, ..)

disponibilité de l’appareil, immobilité du patient, difficulté des protocoles*

surtout la résolution spatiale et temporelledimensions du voxel de l’ordre du mm et non du µm (échelle du neurone)temps de l’ordre de la seconde et non de la msec (échelle des potentiels d’action) [une prairie dont on distingue chaque m2 mais dont on ne peut pas distinguer les brins d’herbe][la pluie qu’elle a reçue ces 3 dernières années, mais qu’a-t-elle reçu hier?]

* une abondance de données de qualités inégales irruption du numérique et ses travers

entre biologie et informatique, l’initiative “Brainhack “

optogénétique, micro patch-clamp, imagerie de diffusion, imagerie optique avec nouveaux agents de contraste ou marqueurs sélectifs, diminution des temps d’acquisition, amélioration du traitement du signal

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la glande pinéalecelle de René Descartes, et la nôtre...

un cerveau neuronal et hormonal

intervient dans le cycle circadien (jour-nuit)par connexions neuronales identifiées,produit la mélatonine,l’hormone qui protège notre sommeil.

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2012

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ceci est votre corps ?... mais vous n’êtes pas seul(e) !

Notre microbiome fait donc partie intégrante de notre identité biologique, au même titre que notre génome

[1] Les Dethlefsen et al. An ecological and evolutionary perspective on human–microbe mutualism and disease, Nature 449, 811-818 (2007)[2] M. Arumugam et al., Enterotypes of the human gut microbiome, Nature 473 174–180 (2011)

le corps humain est composé d’environ 10 000 milliards de cellules (d’environ 200 types différents) et d’encore plus de bactéries

Environ 3 000 à 4 000 gènes par génome bactérienGénome humain, 20 000 gènes

rappel : 100 milliards de neurones dans le cerveau

dans un corps humain, plus de 500 espèces de bactéries différentes

une co-évolution, symbiose et/ou parasitismeMV-UIAD140205

un corps humain bateau de Thésée ?

Pourquoi change-t-on de corps tous les quinze ans ?ACTUALITE Sciences & EnvironnnementPublié le 14/05/2008

temps de résidence à la synapse d’un récepteur aux neurotransmetteurs : de

l’ordre de la msec

“... à l’opposé de la machine artificielle, grande fiabilité de l’ensemble et faible fiabilité des constituants.“

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Edgar Morin “Introduction à la pensée complexe“ (1990)

un cerveau dynamique et plastique

auto-organisation (cybernétique) en équilibre entre comportements aléatoires et comportements prédéterminés

avec la maturation : stabilité des performances et variabilité de l’activité neuronale :

...les cerveaux opèrent de manière distribuée sur la base d’interconnexions massives,de sorte que les connexions effectives entre les ensembles de neurones se modifient en fonction du déroulement de l’expérience... (p.131)

1993

PLoS Computational Biology, 2008

Increased Brain Signal Variability Accompanies Lower Behavioral Variability in DevelopmentAnthony Randal McIntosh, Natasa Kovacevic, Roxane J. Itier

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... qui n’a rien d’un automate de Vaucanson

de nombreuses illustrations,par exemple, la mémoire et ses traces dans l’hippocampe,par exemple, la douleur du membre fantôme ou plus simplement la douleur chronique

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la conscience abordée par les neurosciencespas de relation univoque entre localisation cérébrale d’une activité et fonction,de simples corrélats,on ne peut pas déduire avec certitude un état psychologique d’une activation cérébrale

La conscience n’est le fait d’aucune structure précise du cerveau… mais de beaucoup

N’importe quelle région du cortex peut élaborer des représentations mentales inconscientes

Pas de localisation cérébrale unique ni partition neuro-anatomique entre substrat de la conscience et celui de l’inconscient

Cet inconscient biologique semble être le mode defonctionnement par défaut de toutes les espèces vivantes,

des machines inconscientes

La conscience, principalement développée chez les individus humains, donne des informations objectives sur le monde,

mais aussi permet au sujet conscient de créer un monde virtuel, de se référer à des modèles de comportement

et d’optimiser ses chances de survie

approches par contournements de tout ce qui concerne la conscience du monde extérieur et la conscience de soi: prise de décision, attention, éveil, sommeil, coma, anesthésie, pathologies (épilepsie-absence, vision aveugle, ..), ...avec tentative de cartographie cérébrale des états de conscience

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La conscience fonctionne-t-elle sur le modèle d’un vaste jeu vidéo à multiples partenaires ?

un tableau de bord mais surtout un simulateur de vol de réalité virtuelle,où le sujet - reconstruit sous forme d’avatar ?! - peut se mettre en scène.Le pilote reste libre, ou plutôt responsable !

Jean-Paul Baquiast : http://www.admiroutes.asso.fr/

un réductionnisme méthodologique assumé

Réductionnisme : la (seule) méthode analytiqueune méthode holistique ? ça existe ?

des lois spécifiques au domaine considéré et compatibles avec celles des autres niveaux en particulier les lois physiques

le degré de simplification des faits dépend de l'objet d'étude

... n’impliquant pas une pensée disjonctive, ne barrant pas l’accès à la complexité

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réduire la question posée en proportion de la possibilité d’y répondre

la soupe prébiotique de molécules et

premier objet moléculaire puis biologique définissant une identité, une différence, entre intérieur et extérieur

la membrane

identité, spéciation et individuation

émergence du vivant à partir du physico-chimique

émergence du vivant à partir du physico-chimique par construction de degrés d'organisations supplémentaires lui conférant des propriétés spécifiques.

“La thermodynamique de l'évolution“ François Roddier, 2012

Schrödinger (1944) “Qu'est-ce que la vie ?“ néguentropie

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puis de nombreuses étapes de bricolage moléculaire

organisation information

exemple : pompes et canaux ioniques

d’émergence en émergence... la conscience

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encore une place pour la res cogitans ? avec maintien d’un néo-dualisme* ?

La pensée peut contraindre le cerveau,c’est-à-dire exercer sur lui une causalité descendante,sans contradiction avec le déterminisme des causalités ascendantes.

Même si la pensée est bel et bien généréepar les processus physiques du cerveau.

L’interaction des nombreux éléments au sein du système dynamique et complexe qu’est le cerveau crée la possibilité de la conscience, un phénomène émergent d’un nouveau niveau d’organisation.

* cf ce livre publié en 2013

ou un monisme patient

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on ne peut pas expliquer le trafic routier en ouvrant le capot d’une voiture et en inspectant son moteur.

Si l’on veut expliquer le trafic, il faut se situer au niveau des interactions entre les voitures, sur un réseau routier en évolution.

Si l’on veut expliquer le libre arbitre, il faut se situer au niveau social des interactions entre les individus, et non pas au niveau cérébral.

Conscience et libre arbitre... se situer au bon niveau d’analyse.

inspiré de mes lectures de Michael Gazzaniga et René Dubuc :

revisiter le darwinismehasard et sélectionles mutations sources d'évolution sous contrainte de l'environnement, les éléments transposables du génome comme participants à son adaptabilité, la production sexuée… stabilité/adaptabilité des génomes

Frans de Waals

ne jamais oublier l’évo-dévo

Leçons de la nature pour une société solidaire

A la recherche de l'humanisme chez les primates

l’oeuf et la poule de Diderot, et des investigations récentes fructueuses

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l'homme augmenté ? la main de l'homme sur cette évolution, l’homme réparé,

la neuroconnectique, des neuroprothèses réparatrices*, des machines directement commandées par le cerveau, des interfaces cerveau-machine (invasives ou non),et aussi des détecteurs de mensonge, etc…

l'homme augmenté ? augmenté (amélioré?) d'implants, capteurs, molécules cognitives et motriperceptives pour augmenter notre attention, notre mémoire, notre tonus, notre consciences des autres, …

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* en 2012, l’équipe américaine de John Donoghue a pu montrer chez deux patients paralysés et non-communiquant, du fait d’un accident vasculaire du tronc cérébral, la possibilité de contrôler un bras robotisé à partir d’un implant cortical pour réaliser des mouvements complexes de saisie d’objets

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l'homme transgénique ?

Une souris transgénique vieillissant protégée des cancers

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… vieillissement et cancers

"Super p53" mice exhibit enhanced DNA damage response, are tumor resistant and age normally.García-Cao I, García-Cao M, Martín-Caballero J, Criado LM, Klatt P, Flores JM, Weill JC, Blasco MA, Serrano M.EMBO J. 2002 Nov 15Je

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la science, les faits, leur robustesse

respect du champ sémantique de chaque discipline

deux remarques finales :

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les neurosciences biologiques, une contribution à la révision des concepts

pour penser l'homme

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