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Que faudrait-il pour faire évoluer un cerveau animal (non humain) pour obtenir une cognition de niveau humain ?

Que faudrait-il pour faire évoluer un cerveau animal (non humain) pour obtenir une cognition de niveau humain ?


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Un animal soumis aux bonnes conditions pourrait-il développer une intelligence au niveau humain ? Supposons qu'une intelligence artificielle (IA) décide de faire évoluer artificiellement une population de poulpes (ne demandez pas pourquoi, c'est pour la science) en les limitant à des pressions environnementales calculées, et sur des millions d'années, l'IA parvient à produire un parent de la poulpe qui a un niveau de cognition similaire à celui des humains. Est-ce possible? Si c'est possible, quelles sont les étapes (en général) qui pourraient être nécessaires pour faire évoluer un cerveau animal complexe (vers la cognition au niveau humain ou au-delà) ?


Il est difficile de répondre à la question de savoir ce qui est nécessaire pour qu'un cerveau humain évolue à partir d'un cerveau céphalopode. Cependant, je peux développer ce que l'on pense avoir été les forces motrices de l'évolution du cerveau humanoïde (Hawks, 2013) :

L'espèce du célèbre fossile de Lucy, Australopithèque afarensis (il y a environ 3 à 4 millions d'années), avaient des crânes avec des volumes internes compris entre 400 et 550 millilitres, ce qui est comparable à celui des chimpanzés et des gorilles. Les cerveaux des australopithèques ont commencé à montrer des changements subtils de structure et de forme par rapport aux singes. toutefois. Par exemple, le néocortex était en expansion, ce qui indique que la pression évolutive sur fonctions supérieures du cerveau était important.

Homo habilis, le premier de notre genre Homo, qui est apparu il y a 1,9 million d'années, a vu un modeste bond de la taille du cerveau, y compris une expansion d'une partie du lobe frontal liée au langage appelée aire de Broca. Les premiers crânes fossiles d'Homo erectus, il y a 1,8 million d'années, avaient des cerveaux d'un peu plus de 600 ml en moyenne. Cela montre que développement du langage est un facteur probable qui a conduit l'évolution du cerveau humain.

Il y a 500 000 ans, le cerveau humanoïde atteignait un volume d'environ 1 000 ml. De bonne heure Homo sapiens avaient des cerveaux à la portée des gens d'aujourd'hui, avec une moyenne de 1 200 ml ou plus. On pense que culturel et complexité linguistique, besoins diététiques et prouesse technologique a fait un bond en avant significatif à ce stade, et que notre cerveau s'est développé pour s'adapter aux changements. Les changements de forme que nous voyons accentuer les régions liées à profondeur de la planification, la communication, résolution de problème et d'autres plus fonctions cognitives avancées.

Fait intéressant, au cours des 10 000 dernières années d'existence humaine, le cerveau s'est en fait rétréci. Une nutrition limitée dans les populations agricoles peut avoir été un facteur important de cette tendance. Les sociétés industrielles au cours des 100 dernières années, cependant, ont vu la taille du cerveau rebondir à mesure que nutrition augmenté et maladie diminué (Hawks, 2013).

En effet, l'un des éléments moteurs de l'expansion du cerveau humain est la disponibilité accrue de poissons gras pour maintenir les grandes quantités de graisse nécessaires dans un cerveau - survie du plus gros (Cunnan, 2006).

Bien que le passé ne prédise pas l'évolution future, une plus grande intégration avec la technologie peut conduire à une nouvelle expansion du cerveau humain (Hawks, 2013).

Les références
- Cunnan, Médecine Sci (Paris) (2006); 22(6-7):659-63
- Les faucons, Sci Am (2013)


Les êtres humains muets peuvent-ils parler ? Non. Mais peuvent-ils communiquer en utilisant langage humain? Bien sûr!

Peut-être que cette question peut trouver une réponse si nous arrêtons de penser à "parler" comme à parler notre propre langue maternelle.

Si une intelligence de niveau humain existait dans un corps non humain, elle développerait certainement un langage pour communiquer avec les autres membres de son espèce.

Le fait que cette langue serait très probablement différente de toutes les langues humaines que nous connaissons est sans importance. Le code Morse ou simplement la simple écriture est totalement différent de toutes les langues parlées que nous connaissons, mais c'est toujours une langue, uniquement codée dans un registre différent.

Mais si nous transplantions réellement un cerveau humain dans un dauphin, un oiseau ou de l'argent, à qui parlerait-il ? Sûr. De nombreux oiseaux peuvent imiter les sons des langues humaines. Et si l'animal spécifique n'avait pas les organes pour exprimer les mots humains, il développerait un système de parole adapté à son larynx ou appuierait sur les touches d'un clavier avec son bec comme Stephen Hawkings (qui, bien qu'il ne puisse pas parler, est certainement capable de langue et communication).

Bref, ce n'est pas le corps qui permet à un être de parler, mais la faculté linguistique de son esprit. Un langage qui s'adapte au corps est facilement créé.

Une partie de ce qui rend la parole possible est un ensemble complexe d'interactions entre un certain nombre de muscles différents qui contrôlent les aspects de la production des sons de la parole comme le flux d'air et la forme de la bouche. Les humains sont uniques dans la complexité des sons que nous pouvons produire. Même si nous accordions la science-fiction qui serait nécessaire pour mettre un cerveau humain dans un chimpanzé et réussissions d'une manière ou d'une autre à reconnecter les voies neurales analogues aux organes sensoriels et effecteurs, la parole humaine ne serait pas possible car elle nécessite un corps humain.

Cette page Wikipedia donne un aperçu des développements biologiques qui soutiennent la parole.

C'est une question compliquée si vous vous arrêtez un instant pour y réfléchir.

L'évolution est un processus compliqué. Les cerveaux et les autres parties du corps n'évoluent en fait pas distinctement les uns des autres. On peut dire qu'ils ont co-évolué si vous voulez. Alors, comment les humains ont-ils obtenu le langage ? Comment les humains ont-ils obtenu la parole ? L'ont-ils acquis ensemble sinon lequel en premier. Il y a des théories, mais en ce qui me concerne, il n'y a pas de vérité certaine et largement acceptée.

Mais les cerveaux sont assez plastiques, n'est-ce pas ? Je veux dire, si nous n'allons pas trop loin et n'essayons pas de mettre un cerveau humain dans un corps semblable à un cafard, mettez-le dans un corps raisonnablement similaire à celui d'un chimpanzé, peut-être que la plasticité peut fournir les fonctions sensorielles motrices nécessaires à la vie. Mais ce chimpanzé peut-il parler ?

Cela dépend assez de ce que l'on entend par "parler". Si nous considérons la parole (comme le font les humains), la réponse peut être NON. Parce qu'il a fallu beaucoup de travail pour que l'évolution nous rende capables de produire autant de sons différents. (Ils disent même que même avec le risque de s'étouffer, la plupart des autres primates n'ont pas les mêmes problèmes) Donc, à défaut de produire des phonèmes, quel corps pourrait ne pas être capable d'utiliser les langues humaines vocalement. Au moins les langues humaines communes. Il y a des gens qui utilisent le langage en sifflant, vous voudrez peut-être vérifier ceci : https://www.youtube.com/watch?v=PgEmSb0cKBg

Mais nous avons des preuves assez solides que le langage n'est pas une question de parole. Il ne s'agit même pas simplement de communiquer. Si on me donne suffisamment de temps et d'environnement, même avec une capacité vocale limitée, je soupçonne que cette capacité peut être transformée en un autre type de langage (éventuellement avec un nombre inférieur de phonèmes et des mots plus longs) Et aussi pour regarder les choses sous un autre angle : est-ce que nous parlons à lorsque nous communiquons par messagerie instantanée ou SMS. Si c'est un oui, alors oui, le chimpanzé pourrait parler. Si non, alors, peut-être non.

Comme je l'ai dit plus tôt, nous pouvons utiliser le langage de manières assez différentes. Même les personnes qui manquent d'une entrée auditive complète ou d'un contrôle moteur vocal peuvent utiliser le langage. Par exemple, le chimpanzé n'aurait aucun problème à utiliser une langue des signes.

Pour résumer, si nous parlons de langage, il s'agit d'un concept plus général que celui de la parole et peut être interprété de différentes manières. Et il est assez indépendant des propriétés des organes sensoriels ou moteurs. Un cerveau doté de zones de langage fonctionnelles trouverait un moyen.


2. Plonger dans l'esprit animal : déterminer les mécanismes de la cognition animale

L'éventail des processus mentaux possibles par lesquels les animaux peuvent interagir avec leur environnement constitue un défi majeur pour les étudiants en esprit animal. Nous pouvons observer une créature non verbale résoudre un problème, mais comment pouvons-nous déduire les processus par lesquels elle le fait ? Ce problème est particulièrement problématique étant donné qu'un comportement apparemment complexe peut souvent être généré par des mécanismes relativement simples. Les suricates, par exemple, apprennent à leurs petits à chasser en répondant aux changements liés à l'âge dans les appels de mendicité des chiots, en fournissant des proies mortes ou handicapées aux jeunes chiots et des proies vivantes aux chiots plus âgés. Un simple mécanisme de stimulus et de réponse permet ainsi aux adultes de fournir aux chiots des opportunités de manipulation de proies adaptées à leur âge et à leurs compétences, sans avoir besoin d'une théorie de l'esprit pour attribuer l'ignorance à leurs élèves [14]. De même, des réponses réflexives couplées à des processus d'apprentissage associatif permettent à de nombreux animaux, des insectes aux primates, d'utiliser efficacement des outils sans comprendre leurs propriétés physiques. Par exemple, les larves de fourmiliers (Myrmeleon spp.), des insectes de l'ordre des Neuroptera, frappent leurs proies en passant dans leurs pièges à fosse en lançant des grains de sable en réponse à des signaux vibratoires [15]. Comment pouvons-nous faire la distinction entre de tels mécanismes de bas niveau et d'autres processus cognitifs plus complexes ? Il peut être tentant de supposer que les espèces qui nous sont plus étroitement liées peuvent partager des facultés cognitives plus proches de l'humain. Cependant, de nombreux exemples de convergence évolutive dans des taxons non apparentés, ainsi que des preuves abondantes de l'importance de processus mentaux relativement simples et évolutifs anciens dans le comportement humain [16&# x0201318] mettent en garde contre cette vision archaïque d'un mental scala naturae. Au lieu de cela, les contributeurs à ce volume préconisent une approche ascendante plus prudente pour déterminer les exigences de calcul minimales nécessaires pour générer des résultats comportementaux particuliers et pour utiliser une expérimentation minutieuse pour démêler des explications alternatives.

(a) Approches ascendantes : construire des modèles et des robots

Il est courant dans la cognition comparative d'utiliser des intuitions psychologiques populaires sur la façon dont les humains résolvent certains problèmes lors de la conception d'expériences pour tester les capacités cognitives d'autres animaux. Bien que cette approche ait une valeur évidente pour aider à formuler des hypothèses, elle souffre de deux faiblesses majeures. Premièrement, il a été démontré à plusieurs reprises que nos intuitions sur la façon dont nous résolvons les problèmes ne reflètent pas la réalité psychologique [19,20]. Deuxièmement, s'appuyer sur des intuitions psychologiques populaires peut empêcher de considérer d'autres explications, sans doute plus ‘killjoy’, basées sur des mécanismes plus simples [17,18]. Une approche fondamentalement différente préconisée par certains des contributeurs à ce numéro consiste à construire des modèles de réseaux de neurones simples pour déterminer les exigences minimales nécessaires pour résoudre une tâche spécifique. Ces modèles donnent souvent des résultats assez surprenants, suggérant que des capacités qui sont communément considérées comme complexes peuvent en fait être mises en œuvre par des réseaux très simples (voir Chittka et al. [21]). Un circuit de seulement quelques centaines de neurones, par exemple, s'est avéré suffisant pour une reconnaissance faciale fiable [22]. Cette approche est clairement d'une grande valeur pour quantifier la complexité de calcul de base, sapant l'hypothèse selon laquelle de nombreux exploits cognitifs nécessitent de gros cerveaux [21,23]. En effet, des études récentes ont révélé un certain nombre d'exploits cognitifs frappants chez les animaux à petit cerveau tels que les insectes et, comme Webb [3] le discute, il existe des preuves que les insectes peuvent utiliser des représentations mentales internes du monde extérieur. Cependant, étant donné que même les cerveaux d'invertébrés minuscules contiennent plus de neurones que les seuils neuronaux théoriques prédits par les modèles informatiques pour de nombreuses tâches, cette approche de « cognition minimale » peut être limitée pour expliquer les différences cognitives observées entre les espèces. De plus, les exigences de calcul pour résoudre un problème spécifique et isolé peuvent sous-estimer celles nécessaires pour résoudre la même tâche dans le monde réel, sans parler de résoudre plusieurs tâches différentes en utilisant le même réseau. Une façon d'augmenter la complexité par rapport à celle rencontrée par un animal dans le monde physique est de construire un robot qui doit reproduire le comportement de l'animal en utilisant le mécanisme neuronal hypothétique pour résoudre une tâche donnée. Comme le souligne Webb, la robotique nous oblige donc à faire face à des difficultés du monde réel telles que la perception et la prise en compte de stimuli pertinents en plus des aspects informatiques abstraits d'un problème, générant ainsi des démonstrations plus réalistes de suffisance minimale. Par exemple, une femelle robot grillon peut être capable de distinguer les chants des mâles et d'approcher uniquement ceux qui ressemblent à des membres d'une espèce donnée sans avoir besoin de s'appuyer sur un mécanisme de calcul interne pour évaluer et comparer les chants [3]. Contrairement à un vrai grillon, cependant, il ne peut pas gérer les complexités supplémentaires liées à la recherche de nourriture et à l'évitement des prédateurs. Le développement de robots de plus en plus complexes, capables de calculer des solutions à de multiples problèmes, peut générer des informations importantes sur les exigences de calcul nécessaires aux systèmes biologiques pour répondre de manière adaptative à la multitude de défis auxquels ils sont confrontés dans leur environnement naturel. Un défi connexe consiste à déterminer comment les organismes peuvent intégrer les informations actuellement disponibles avec les connaissances acquises précédemment sur le fonctionnement du monde, en mettant à contribution toutes les ressources cognitives nécessaires lorsqu'ils sont confrontés à un nouveau problème. Comment les unités de traitement parallèles dans le cerveau sont-elles intégrées pour créer un système cohérent et structuré capable de répondre de manière appropriée lorsqu'ils rencontrent un problème pour la première fois ? Comment un corbeau de Nouvelle-Calédonie (Corvus moneduloides) ou une tour (Corvus frugilegus), par exemple, ont-ils les moyens de fabriquer spontanément un crochet pour remonter un seau contenant de la nourriture [24,25] ? Shanahan [26] adopte une approche ascendante, en s'appuyant sur les récents progrès de la connectivité cérébrale pour proposer une architecture cognitive capable de générer des solutions apparemment perspicaces à de nouveaux problèmes du monde physique. Il s'agit d'un certain nombre de modules discrets dotés d'une connectivité interne étendue (un « réseau modulaire pour un petit monde ») qui sont, à leur tour, connectés les uns aux autres via des nœuds appelés concentrateurs de connecteurs pour former un « noyau de connexion » . Un tel système peut permettre l'intégration imprévue de processus mentaux pour produire une séquence cohérente d'actions pour atteindre un objectif. Cette approche théorique est donc très prometteuse de nous permettre d'aller au-delà des vagues conceptions actuelles de l'insight en tant que « moment Eurêka » soudain et magique, vers un processus informatique tangible qui se prête à la recherche. Une question importante découlant de ce travail est de savoir comment et pourquoi, étant donné que les cerveaux des humains, des macaques, des chats et des pigeons sont tous connus pour posséder un noyau conjonctif, ces espèces peuvent néanmoins différer radicalement dans leur capacité à planifier leurs actions lors de la résolution d'une tâche. . Les réponses à cette question émergeront d'une compréhension plus détaillée des différences de connectivité neuronale dans le cerveau de différentes espèces et de leur puissance de calcul résultante, couplée aux tests comportementaux de la capacité de différents animaux.

(b) Approches descendantes : déduire les mécanismes cognitifs du comportement

(i) L'apprentissage associatif comme explication candidate

Pour les chercheurs en comportement, un défi principal est de concevoir des expériences capables de discriminer entre des explications mécanistes alternatives pour le comportement observé. L'approche ascendante illustrée par les modèles de réseaux de neurones utilisant des simulations informatiques et la robotique ne peut pas encore fournir de prédictions vérifiables pour la gamme de comportements examinés dans la recherche contemporaine sur la cognition comparative. La théorie de l'apprentissage, en revanche, est fondée sur la recherche comportementale et fournit des hypothèses concrètes qui peuvent être facilement examinées par les empiristes. En effet, l'apprentissage associatif est présent dans tout le règne animal et est connu pour jouer un rôle dans la génération de comportements même apparemment complexes chez les animaux non humains et chez notre propre espèce. Néanmoins, les explications associatives sont parfois négligées, peut-être en raison de réactions instinctives aux revendications trop ambitieuses du béhaviorisme, ce qui conduit à se concentrer sur ce que Heyes [17] appelle des explications «super-cognitives» dérivées d'intuitions psychologiques populaires. En fait, la théorie moderne de l'apprentissage est considérablement plus nuancée que la caricature du béhaviorisme ne le suggère. Contrairement au béhaviorisme, il ne prétend pas que tout peut être appris (ou que tout comportement est appris), mais intègre plutôt des contraintes qui limitent l'apprentissage d'associations fortuites et favorisent l'apprentissage d'associations biologiquement pertinentes. De plus, la théorie de l'apprentissage a le net avantage sur la psychologie populaire en ce qu'elle repose sur des théories générales bien décrites telles que les modèles Rescorla–Wagner [27] et Mackintosh [28]. Un développement intéressant discuté par Dickinson [29] est sa théorie 𠆊ssociative-cybernétique’ [30,31], qui postule que, s'il est intégré dans une architecture de traitement contraignante, l'apprentissage associatif peut donner lieu à une action rationnelle dirigée vers un but. Autrement dit, plutôt que d'apprendre simplement qu'une certaine action est récompensée, un animal peut également apprendre que son action provoque un résultat bénéfique spécifique. Cette prédiction théorique a un soutien empirique considérable. Par exemple, les rats entraînés à obtenir une récompense en appuyant sur un levier réduiront leur pression sur le levier si la valeur de la récompense est réduite, ce qui indique qu'ils représentent la relation causale entre leurs propres actions de pression sur le levier et le résultat (examiné dans Dickinson [29 ]). Ainsi, la théorie de l'apprentissage associatif fournit un cadre puissant et maniable pour la recherche sur l'esprit animal (y compris humain). En effet, des recherches rigoureuses en cognition comparative utilisent souvent l'apprentissage associatif comme hypothèse nulle, faisant des efforts considérables pour dériver des explications candidates de la théorie de l'apprentissage à tester par des expériences comportementales [32]. Il y aura, bien sûr, des cas où le comportement ne peut pas être compris uniquement en termes de processus associatifs. Le comportement humain, par exemple, est guidé dans une large mesure par le raisonnement et l'inférence sur les relations causales abstraites dans les mondes physique et social [33&# x0201335]. La possibilité que les animaux puissent utiliser des processus cognitifs similaires a suscité un grand intérêt de la part des étudiants en esprit animal, mais manque de fondement théorique de la théorie associative et est donc plus difficile à cerner. Si les processus associatifs font défaut pour expliquer le comportement animal, comment pouvons-nous progresser dans la détermination d'alternatives ?

(ii) Au-delà de l'apprentissage associatif : les approches au niveau individuel

Une approche expérimentale courante et puissante consiste à utiliser une série d'essais d'entraînement dans lesquels les sujets apprennent les exigences de base de la tâche, suivis de tests de transfert dans lesquels les propriétés causales du problème sont maintenues constantes, mais les stimuli visibles arbitraires sont modifiés.Ainsi, en théorie, les sujets qui ont appris une règle simple basée sur des caractéristiques visibles échoueront aux transferts, tandis que ceux qui ont abstrait une compréhension généralisable de la structure causale de la tâche devraient l'appliquer pour résoudre le transfert [36,37]. Cependant, comme le souligne Thornton & Lukas [38], le fait que les tests de transfert impliquent généralement le même choix binaire sur plusieurs essais signifie qu'un sujet peut apprendre une règle basée sur les propriétés visibles du test de transfert lui-même. Ainsi, les sujets peuvent atteindre un critère donné (disons neuf essais corrects sur dix) en utilisant uniquement des règles apprises de manière associative. Inversement, le recours à des critères binaires bruts de réussite ou d'échec nous conduit à ignorer des données potentiellement précieuses. Au lieu de cela, plusieurs des contributeurs à ce numéro préconisent une approche analytique plus fine qui se concentre spécifiquement sur les différences individuelles de performance sur une base essai par essai pour faire la lumière sur les mécanismes cognitifs utilisés lors de la résolution des tâches [33,38,39 ]. Seed et ses collègues, en s'appuyant sur les connaissances de la psychologie du développement, soulignent qu'un accent détaillé sur le comportement individuel, en tenant compte des essais échoués ainsi que des succès, peut fournir des informations précieuses sur les raisons pour lesquelles les sujets peuvent échouer et les mécanismes précis requis pour réussir . En utilisant cette approche, ils montrent que les chimpanzés (Pan troglodytes) qui a échoué à une tâche exigeant qu'ils fassent la distinction entre un outil complet et un outil cassé n'a pas échoué à cause d'une incapacité à représenter la 𠆌onnectedness’ mais plutôt à cause de limitations de mémoire et d'attention [33]. Ainsi, une approche analytique basée sur l'individu peut nous permettre de déterminer l'ensemble des processus cognitifs qui doivent être employés ensemble lors de la résolution des tâches.

L'approche au niveau individuel peut également bénéficier de l'utilisation de la théorie de la planification formelle utilisée dans la recherche sur l'intelligence artificielle (IA). Dans ce numéro, Chappell & Hawes a exploré une variante à quatre pièges du test classique du ‘trap tube’ dans laquelle les caractéristiques précises de la tâche (par exemple, lequel des quatre pièges était fonctionnel) variaient systématiquement sur une série de 64 essais. À l'aide d'un langage de planification d'IA, ils ont généré une série de règles de calcul possibles ou de « plans » qu'un animal pourrait utiliser pour résoudre la tâche. Ils ont ensuite simulé les performances de chacun de ces plans dans chacun des différents essais et ont comparé ces simulations avec les performances réelles essai par essai des orangs-outans (Pongo pygmée) [39]. L'avantage de cette méthode est double. Premièrement, la décomposition du problème en ses éléments constitutifs peut être utile pour la conception d'expériences. Deuxièmement, en commun avec Seed et alL'approche de ., elle nous oblige à nous éloigner de la dichotomie simpliste et statistiquement problématique [38] du succès et de l'échec et à exploiter plutôt les riches données émergeant de toutes les actions de tous les individus dans tous les essais pour évaluer comment les animaux résolvent les problèmes. À l'avenir, nous espérons que de telles approches individuelles seront combinées avec des connaissances de la théorie de l'apprentissage pour déterminer le rôle des processus associatifs dans l'apprentissage intra-tâche et pour discriminer entre des explications mécanistes alternatives. Nous envisageons également un grand potentiel en liant cette approche descendante de décomposition et de simplification de problèmes spécifiés avec des approches ascendantes qui spécifient les composants et la connectivité des systèmes informatiques mettant en œuvre les solutions. Par exemple, spécifier les composants informatiques et la connectivité d'un système neuronal (cf. [26]) peut nous permettre de limiter la gamme possible de plans que le système pourrait mettre en œuvre pour résoudre une tâche cognitivement difficile d'une manière biologiquement réaliste.


Qu'est-ce que la conscience et comment a-t-elle évolué ?

Les gens ont longtemps réfléchi à ce qu'est réellement la conscience. La conscience semble très différente des autres fonctions biologiques, comme une sorte d'essence non matérielle dans nos têtes. Les pensées et les sentiments semblent éthérés, détachés de tout ce qui est physique. La conscience de soi semble être un phénomène totalement séparé de tout ce qui pourrait être produit par des cellules composées de particules physiques.

Les gens pensaient aussi à la vie elle-même de cette façon, et beaucoup le font encore. Mais les biologistes ont résolu l'énigme de ce qui rend les choses vivantes au milieu du vingtième siècle, les fondements de cette compréhension ayant été construits au cours du siècle précédent. Avant cela, on croyait que les êtres vivants possédaient une sorte d'essence animante qui expliquait leur différence avec la matière inanimée. Les gens ne pouvaient pas imaginer comment les mêmes particules matérielles qui composent la matière inanimée pourraient être arrangées de manière à faire quelque chose vivant, sans ajouter cette essence non matérielle spéciale et mystérieuse. Sans parler de la façon dont la matière inanimée pourrait s'organiser de manière aussi intelligente et complexe à travers des processus spontanés entièrement non guidés. Les intuitions des gens leur disent qu'une telle complexité nécessite sûrement un concepteur intelligent. Tant pis pour l'intuition. 1

Aujourd'hui, au siècle présent, la science s'intéresse au décodage de l'énigme de la conscience. C'est appliquer le même genre de méthodologie systématique pas à pas pour déconstruire ce qui à première vue a l'apparence d'un mystère insurmontable.

Nous savons depuis longtemps, grâce à la neurologie clinique et à mon propre domaine, la psychiatrie clinique, qu'il n'y a sans l'ombre d'un doute aucun aspect de l'esprit qui ne soit entièrement le produit du cerveau physique et qui en dépende totalement. . La perturbation, le démontage ou l'amélioration des circuits cérébraux (subtils ou majeurs) peuvent altérer radicalement tout aspect de l'esprit. Et pourtant, le mystère de la manière exacte dont le cerveau produit la conscience est resté inexpliqué.

Qu'entendons-nous même par conscience ? La plupart des définitions de la conscience impliquent un certain niveau de conscience ou une expérience subjective. Nous, les humains, avons un sens subjectif de soi et une conscience de soi particulièrement développés. Comment cela émerge-t-il d'un organe d'environ trois livres avec la consistance du tofu ? 2

Comment une chose purement physique peut-elle ressentir comme quelque chose ? La conscience est certainement une sorte de altérité? Peut-être que la conscience est une propriété fondamentale de l'univers encore inconnue, pénétrant l'univers comme le rayonnement électromagnétique ? Si c'est le cas, peut-être existe-t-il « là-bas », indépendamment du cerveau physique, nécessitant simplement qu'un cerveau le reçoive et le transmette, comme une radio par rapport aux ondes radio ? J'ai expliqué ailleurs pourquoi de telles idées sont considérées par les scientifiques traditionnels comme totalement incompatibles avec ce que la science nous dit réellement. La prévalence et la popularité de ces idées de science populaire indiquent l'incapacité à traduire les connaissances modernes des neurosciences en termes accessibles au grand public instruit.

Essayer de comprendre et de spéculer sur la nature de la conscience sans une compréhension assez profonde de la biologie et des neurosciences est une entreprise futile. Cette série de blogs est l'une des nombreuses tentatives des auteurs scientifiques pour rendre ce type de connaissances plus accessible à un lectorat général, du moins en termes très généraux. Il est important de comprendre, cependant, que toute tentative de distiller un corpus de connaissances aussi vaste, complexe et en constante évolution dans des résumés de la longueur d'un blog devra nécessairement sacrifier les détails, la justification, la subtilité et la nuance. Néanmoins, voici :

L'une des nombreuses approches scientifiques fructueuses pour comprendre la conscience consiste à étudier ses origines évolutives. Une fois que nous avons abandonné toute pensée magique sur la nature de la conscience et essayé de la comprendre comme un phénomène biologique, il devient immédiatement évident que, comme tous les autres phénomènes biologiques et comme la vie elle-même, il doit avoir évolué par gradations.

Au début

Alors, jusqu'où devons-nous remonter dans l'histoire de l'évolution pour rechercher les origines de la conscience ?

Tout le chemin du retour. Près de quatre milliards d'années. Bien avant que les animaux aient un cerveau, voire un système nerveux. Revenons aux organismes unicellulaires simples comme les bactéries. Retour à l'origine de la vie elle-même.

Cela ne veut pas dire que de simples organismes unicellulaires possédaient une conscience, ou même un minimum de celle-ci. Pas la conscience, mais ses éléments constitutifs : le comportement et les prédécesseurs de la détection, de l'apprentissage et de la mémoire.

Bien compris, comportement, détection (détection), apprentissage et mémoire ne nécessitent pas de système nerveux. Le système nerveux est venu plus tard, suivi du système nerveux central. Il s'agissait d'adaptations évolutives conférant une plus grande coordination et flexibilité au comportement des organismes dans leurs réponses aux stimuli. Au niveau le plus élémentaire, les réponses aux stimuli peuvent être caractérisées comme une approche (par exemple, à un nutriment) ou un retrait (de quelque chose de nocif ou de dangereux). Les comportements dans des organismes plus complexes ne sont fondamentalement que des versions plus élaborées de cela. En fait, certains des gènes impliqués dans l'apprentissage sont les mêmes chez les animaux complexes que chez les protozoaires, qui sont des organismes unicellulaires très primitifs dépourvus de système nerveux et qui ont évolué il y a au moins 1,5 milliard d'années. 3

Les systèmes nerveux, et en particulier les cerveaux plus complexes, ont finalement permis aux organismes de réguler leurs réponses comportementales grâce à des capacités telles que :

  • prédiction
  • Planification
  • retarder (inhiber)
  • se souvenir (stocker des modèles d'informations provenant de rencontres passées)
  • apprentissage (modification du comportement par conditionnement, ou en se souvenant de résultats antérieurs, ou chez les animaux supérieurs par imitation)
  • peser différentes réponses comportementales (comparer, «délibérer»).
  • évaluer les résultats du comportement

La conscience a probablement évolué comme un moyen pour les organismes d'aller bien au-delà de la simple réponse réflexive aux stimuli - pour être capable de répondre de manière plus flexible, et d'une manière plus retardée et planifiée. Une fonction clé de la conscience est probablement de permettre un comportement non réflexif tel que répondre après un délai ou exécuter une action basée sur des plans générés en interne. 4

Il existe des degrés de conscience et différentes variétés de celle-ci. Et même chez les animaux supérieurs comme nous, la plupart des comportements sont encore effectués par des processus automatiques non conscients. Ce qui amène un comportement à prendre conscience et à contrôler, et pourquoi, fait l'objet de nombreuses recherches.

Plusieurs livres écrits par d'éminents scientifiques au cours des dernières années ont adopté l'approche évolutionniste de la compréhension de la conscience. Parmi eux se trouvent (par ordre de discussion dans cette série de blogs) : Les origines anciennes de la conscience : comment le cerveau a créé l'expérience (2016) de Todd Feinberg et Jon Mallatt et le livre de suivi La conscience démystifiée (2018) des mêmes auteurs, L'histoire profonde de nous-mêmes : l'histoire de quatre milliards d'années de la façon dont nous avons obtenu des cerveaux conscients (2019) de Joseph LeDoux, Des bactéries à Bach et vice-versa : l'évolution des esprits (2017) de Daniel Dennett, L'ordre étrange des choses : la vie, le sentiment et la fabrication des cultures (2018) par Antonio Damasio, et Repenser la conscience : une théorie scientifique de l'expérience subjective (2019) de Michael Graziano. 5

Ces livres tracent un parcours évolutif à travers :

  • signalisation cellulaire primitive commençant il y a 3,5 à 3,8 milliards d'années dans les premiers organismes unicellulaires (procaryotes, à savoir les bactéries et les archées, qui se reproduisent de manière asexuée par simple division cellulaire) suivie il y a environ 2 milliards d'années par des organismes unicellulaires plus grands et relativement plus complexes ( les eucaryotes, tels que les protozoaires, les eucaryotes contiennent un noyau et des organites et se reproduisent sexuellement, ce qui introduit plus de diversité génétique)
  • à l'évolution des premiers systèmes nerveux diffus (non centralisés) chez les organismes multicellulaires (chez les hydres et les créatures ressemblant à des méduses) il y a environ 600-700 millions d'années
  • aux précurseurs du système nerveux centralisé chez les créatures primitives ressemblant à des vers dans la période cambrienne, commençant il y a près de 550 millions d'années
  • à des systèmes nerveux centraux plus richement interconnectés chez des invertébrés et des vertébrés plus complexes à partir de la période cambrienne
  • aux capacités de plus en plus sophistiquées du cerveau d'animaux plus gros (poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux, mammifères, mais aussi céphalopodes) au cours des derniers centaines de millions d'années, capables de former des représentations internes de leur environnement et d'eux-mêmes (c'est-à-dire des cartes ou des modèles de leur environnement extérieur et de leur propre corps et actions), avec des comportements en conséquence plus flexibles
  • au stade où de telles représentations internes chez les mammifères supérieurs se sont développées en un sens fondamental de soi
  • à la capacité des primates et plus particulièrement des humains à représenter intérieurement leurs propres schémas de pensée de manière plus réfléchie. Et, probablement seulement chez les humains, d'être conscient d'être conscient, de réfléchir à leur propre existence en tant qu'êtres conscients.

Il est important de comprendre qu'une représentation interne est fondamentalement une physique chose - une représentation physique à l'intérieur du système nerveux, incarnée dans les changements moléculaires à l'intérieur des neurones et sur les membranes neuronales et dans les connexions que ces neurones forment les uns avec les autres. Pour plus d'explications et de discussions sur la nature physique des représentations internes, et sur la façon dont même des concepts et des concepts de soi très abstraits sont construits en tant que représentations de représentations de représentations (etc.), consultez mon article de blog « Qu'est-ce qu'une pensée ? Et comment l'information est-elle physique ? » Comme indiqué ici : Les pensées sont des représentations physiques ou des cartes. Ils ont une forme et un poids. 6

Ce sera une série en cinq parties sur les origines évolutives de la conscience, montrant comment la perspective évolutive jette beaucoup de lumière sur le mystère de ce qu'est réellement la conscience et comment elle pourrait résulter de processus biologiques entièrement physiques. En pièces détachées 2, 3, 4 et 5 (cliquez sur les liens hypertextes), je vais passer en revue, contraster et synthétiser les différentes théories développées dans la demi-douzaine de livres énumérés ci-dessus. À la fin de cette série, vous serez en meilleure position pour spéculer sur la nature de la conscience sans recourir à des idées fantaisistes qui ne sont pas fondées sur la science, comme la théorie de la radio décrite précédemment. Mais je vous encourage à lire les livres réels et les nombreuses autres sources solidement scientifiques disponibles (faites attention aux pseudosciences à consonance scientifique). 7 Cette série de blogs n'est qu'un résumé, pour vous aider à démarrer, à comprendre où en est la science jusqu'à présent dans l'une de ses incursions les plus prometteuses pour répondre à l'une des plus grandes questions scientifiques et philosophiques de toutes. 8

1. Les explications de la science sur la façon dont l'univers, la vie et la conscience sont entièrement le produit de processus spontanés et non guidés sont élaborées dans mon livre, Finding Purpose in a Godless World: Why We Care Even If The Universe Doesn't (Amherst, NY: Prometheus Books, 2018), et résumé dans cette vidéo YouTube. Le livre et la vidéo explorent les questions de but, de sens et de moralité dans un univers aléatoire, sans but et sans Dieu.

3. Joseph E. LeDoux, L'histoire profonde de nous-mêmes : l'histoire de quatre milliards d'années de la façon dont nous avons obtenu des cerveaux conscients (New York : Viking, 2019). LeDoux fournit également cette distinction utile dans l'un de ses propres articles de blog Psychology Today entre différents types de comportements, classés du plus automatique au plus contrôlé et flexible :

« Il existe de nombreux types de comportements différents, et chacun dépend de différents circuits cérébraux. Les exemples clés incluent : des réflexes des modèles de réaction innés et conditionnés des habitudes acquises instrumentalement sur la modélisation cognitive, c'est-à-dire sur la simulation des résultats possibles des actions en utilisant des représentations internes.

[CLIQUEZ SUR 'PLUS' POUR VOIR LES NOTES DE BAS DE PAGE 4-8]

4. Kanai, R., Chang, A., Yu, Y., Magrans de Abril, I., Biehl, M., & Guttenberg, N. (2019). La génération d'informations comme base fonctionnelle de la conscience. Neurosciences de la conscience, 2019(1), niz016. https://doi.org/10.1093/nc/niz016

5. Todd E. Feinberg et Jon Mallatt, Les origines anciennes de la conscience : comment le cerveau a créé l'expérience (Cambridge, MA : MIT Press, 2016) Todd E. Feinberg et Jon M. Mallatt, La conscience démystifiée (Cambridge, MA : MIT Press, 2018) Daniel C. Dennett, Des bactéries à Bach et vice-versa : l'évolution des esprits (New York : W.W. Norton & Company, 2017) Antonio R. Damasio, L'ordre étrange des choses : la vie, le sentiment et la fabrication des cultures (New York : Pantheon Books, 2018) Joseph E. LeDoux, L'histoire profonde de nous-mêmes : l'histoire de quatre milliards d'années de la façon dont nous avons obtenu des cerveaux conscients (New York : Viking, 2019) Michael S.A. Graziano, Repenser la conscience : une théorie scientifique de l'expérience subjective (New York : W.W. Norton & Company, 2019). Voir aussi Arthur S. Reber, Les premiers esprits : chenilles, caryotes et conscience (New York : Oxford University Press, 2019).

6. Le neuroscientifique Stanislas Dehaene spécule que ce qui rend la cognition humaine unique est peut-être « la façon particulière dont nous formulons explicitement nos idées en utilisant des structures de symboles imbriquées ou récursives » — Stanislas Dehaene, Conscience et cerveau : déchiffrer comment le cerveau code nos pensées (New York, NY : Viking, 2014), (p. 250).

7. Les théories pseudo-scientifiques de la conscience contestent le plus souvent l'idée que la conscience est purement le produit du cerveau physique. De telles théories s'alignent sur les visions spirituelles du monde (y compris les visions du monde « spirituelles mais non religieuses ») et rejettent la vision du monde matérialiste scientifique dominante. Les partisans de telles théories ont l'habitude de citer des scientifiques individuels ou des citations sélectives de certains scientifiques à l'appui de leur point de vue. Il y a certainement un débat parmi les scientifiques sur les théories scientifiques dominantes spécifiques de la conscience. Et, bien sûr, il y a encore une minorité de scientifiques qui ont des croyances spirituelles personnelles - les scientifiques sont enclins aux mêmes émotions et intuitions humaines que tout le monde, et doivent travailler dur pour les outrepasser consciemment pour parvenir à des conclusions fondées sur des preuves. Néanmoins, on peut affirmer catégoriquement ici avec la plus grande confiance que le point de vue scientifique dominant du XXIe siècle est sans équivoque que la conscience (au sens généralement compris du terme, en tant que conscience ou expérience subjective) est le produit du cerveau et rien d'autre que le cerveau. La seule chose qui changerait cela serait l'ingénierie réussie d'une intelligence artificielle avancée capable de prendre conscience - ce qui est en principe possible et se produira probablement à un moment donné dans le futur, mais est plus difficile à concevoir que la plupart des gens ne le supposent. En outre, il pourrait bien exister des formes de vie extraterrestres ailleurs dans l'univers avec une conscience dérivée d'un organe qui n'est techniquement pas un cerveau mais qui serait très probablement encore analogue à un cerveau.La notion populaire selon laquelle la conscience existe « là-bas », comme dans « l'éther », indépendamment du cerveau physique, est attrayante pour de nombreuses personnes pour des raisons psychologiques très évidentes, car elle implique qu'il existe une essence de qui nous sommes qui est capable de survivre à la mort de notre corps physique et de notre cerveau. Mais cette notion n'est assurément pas du tout conforme à la science sérieuse. (À moins que l'on ne parle de télécharger nos esprits dans un système artificiel – ce qui, bien qu'en principe possible, serait immensément plus difficile que le défi de « simplement » l'ingénierie consciente de l'IA).


Alien Minds I : Les civilisations extraterrestres sont-elles susceptibles d'évoluer ?

Est-il probable que l'intelligence humaine et la civilisation technologique aient évolué sur d'autres mondes ? Si oui, de quels types de systèmes sensoriels et cognitifs les extraterrestres pourraient-ils disposer ? C'était le sujet de l'atelier « The Intelligence of SETI : Cognition and Communication in Extraterrestrial Intelligence » qui s'est tenu à Porto Rico le 18 mai 2016. La conférence était parrainée par le tout nouveau METI International (Messaging to ExtraTerrestrial Intelligence). L'un des principaux objectifs de l'organisation est de créer une communauté interdisciplinaire d'universitaires soucieux de concevoir des messages interstellaires pouvant être compris par des esprits non humains.

METI International

À l'heure actuelle, les seuls indices dont nous disposons sur la nature des esprits et de la perception extraterrestres sont ceux qui peuvent être recueillis par une étude minutieuse de l'évolution de l'esprit et de la perception ici sur Terre. L'atelier comprenait neuf conférenciers d'universités des États-Unis et de Suède, spécialisés en biologie, psychologie, sciences cognitives et linguistique. Il y avait des sessions sur l'évolution de la cognition et les capacités communicatives et cognitives probables des extraterrestres.

Doug Vakoch, psychologue et fondateur et président de METI International, note que les astronomes et les physiciens se préoccupent en grande partie des technologies nécessaires pour détecter l'intelligence extraterrestre. Cependant, trouver et communiquer avec succès avec des extraterrestres peut nécessiter une attention particulière à l'évolution et à la nature possible de l'intelligence extraterrestre. « Ce qui est passionnant à propos de cet atelier », écrit Vakoch, « c'est que les conférenciers donnent des directives concrètes sur la façon d'appliquer les connaissances de la recherche fondamentale en biologie et en linguistique à la construction de messages interstellaires ». Dans ce premier volet consacré à la conférence, nous nous concentrerons sur la question de savoir si l'évolution des sociétés technologiques sur d'autres planètes est susceptible d'être commune ou rare.
Le Dr Douglas Vakoch est professeur de psychologie clinique et fondateur et président de METI International. Photo de Mara Lavitt, utilisée avec permission.

Nous savons maintenant que la plupart des étoiles ont des planètes et que les planètes rocheuses semblables ou un peu plus grandes que la Terre ou Vénus sont courantes. Au sein de cette classe abondante de mondes, il y en a probablement des dizaines de milliards avec des conditions propices au maintien de l'eau liquide à leur surface dans notre galaxie. Nous ne savons pas encore quelle est la probabilité que la vie survienne sur de tels mondes. Mais supposons, comme le soupçonnent de nombreux scientifiques, que la vie simple soit abondante. Quelle est la probabilité que des civilisations extraterrestres apparaissent, des civilisations avec lesquelles nous pourrions communiquer et échanger des idées, et qui pourraient nous faire connaître leur présence en signalant dans l'espace ? C'était une question centrale explorée lors de la conférence.

Pour répondre à ces questions, les scientifiques disposent de deux ensembles principaux d'indices sur lesquels s'appuyer. Le premier vient de l'étude de l'énorme diversité des comportements et des systèmes nerveux et sensoriels des espèces animales qui peuplent notre Terre, une entreprise qui a été appelée écologie cognitive. Le deuxième ensemble d'indices provient du principe central de la biologie moderne, la théorie de l'évolution. La théorie de l'évolution peut fournir des explications scientifiques sur comment et pourquoi divers sens et systèmes cognitifs ont pu exister ici sur Terre, et peut guider nos attentes sur ce qui pourrait exister ailleurs.

Vue d'artiste de trois exoplanètes nouvellement découvertes en orbite autour d'une étoile naine ultrafroide TRAPPIST-1. Crédit : ESO/M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org). Les bases de la signalisation électrochimique qui rendent possibles les systèmes nerveux des animaux ont des racines évolutives profondes. Même les plantes et les bactéries ont des systèmes de signalisation électrochimique qui partagent certaines caractéristiques de base avec celles de notre cerveau. La présentatrice de la conférence, la Dre Anna Dornhaus, étudie comment les insectes sociaux prennent des décisions collectivement en tant que professeure agrégée à l'Université de l'Arizona. Elle définit la capacité cognitive comme la capacité de résoudre des problèmes avec un système nerveux, et parfois aussi par la coopération sociale. Un animal est plus « intelligent » si ses capacités de résolution de problèmes sont plus généralisées. Définie de cette façon, l'intelligence est répandue chez les animaux. Les compétences traditionnellement considérées comme l'apanage exclusif des primates (singes et singes, y compris les êtres humains) se sont maintenant avérées étonnamment courantes.
La Dre Anna Dornhaus est professeure agrégée d'écologie et de biologie évolutive à l'Université de l'Arizona et conférencière à la conférence de Porto Rico.

Par exemple, des compétences cognitives telles que l'apprentissage social et l'enseignement, la généralisation à partir d'exemples, l'utilisation d'outils, la reconnaissance des individus de son espèce, l'élaboration de plans et la compréhension des relations spatiales ont toutes été démontrées chez les arthropodes (un groupe d'animaux composé d'insectes, d'araignées et de crustacés). Les preuves montrent la puissance surprenante du petit cerveau des insectes et indiquent que nous savons peu de choses sur la relation entre la taille du cerveau et la capacité cognitive.

Mais différents animaux ont souvent différents ensembles de compétences cognitives, et si une espèce est bonne pour une compétence cognitive, cela ne signifie pas nécessairement qu'elle sera bonne pour les autres. Les êtres humains sont spéciaux, non pas parce que nous avons des capacités cognitives spécifiques qui manquent aux autres animaux, mais parce que nous possédons un large éventail de capacités cognitives qui sont plus exagérées et plus développées que chez les autres animaux.

Les termitières démontrent que l'architecture et l'agriculture ne sont pas uniques aux humains. Abritant un à deux millions d'habitants, ils peuvent atteindre 5 mètres (17 pieds) ou plus de hauteur, et s'étendre également sous la surface du sol. Ils sont organisés pour garantir le maintien de niveaux appropriés d'oxygène, d'humidité et de température. Bien que les habitants d'une termitière ne pèsent collectivement que 15 kilogrammes (33 lb), un monticule typique déplacera, au cours d'une année moyenne, un quart de tonne métrique (550 lb) de sol et plusieurs tonnes d'eau. À l'aide de matériaux végétaux soigneusement préparés, les termites « cultivent » une espèce de champignon qui occupe huit fois plus d'espace dans le monticule qu'eux. Photo prise par Brain Voon Yee Yap de termitières cathédrales dans les Territoires du Nord de l'Australie pour une utilisation ouverte.

Bien que la Terre, en tant que planète, existe depuis 4,6 milliards d'années, les animaux complexes avec des parties dures du corps n'apparaissent dans les archives fossiles qu'il y a 600 millions d'années, et la vie complexe n'est apparue sur terre qu'il y a environ 400 millions d'années. . En regardant à travers le règne animal dans son ensemble, trois groupes d'animaux, suivant des voies évolutives distinctes, ont développé des systèmes nerveux et des comportements particulièrement complexes. Nous avons déjà mentionné les arthropodes et les comportements sophistiqués médiés par leur cerveau petit mais puissant.

Les mollusques, un groupe d'animaux qui comprend les limaces et les crustacés, ont également produit un groupe d'animaux intelligents, les céphalopodes. Les céphalopodes comprennent les poulpes, les calmars et les seiches. La pieuvre a le système nerveux le plus complexe de tous les animaux sans colonne vertébrale. En tant que produit d'un chemin évolutif différent, le cerveau sophistiqué de la pieuvre a un plan d'organisation complètement étranger à celui d'animaux plus familiers avec une colonne vertébrale.

Le troisième groupe à avoir produit des cerveaux sophistiqués sont les animaux vertébrés à colonne vertébrale. Ils comprennent les poissons, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et les mammifères, y compris les êtres humains. Bien que tous les cerveaux des vertébrés aient un air de famille, les cerveaux complexes ont évolué à partir de cerveaux plus simples à plusieurs reprises le long de différentes voies d'évolution des vertébrés, et chacun de ces cerveaux a ses propres caractéristiques uniques.

Le long d'un chemin, les oiseaux ont développé un cerveau antérieur sophistiqué, et avec lui, une capacité flexible et créative à fabriquer et à utiliser des outils, une capacité à classer et catégoriser des objets, et même une compréhension rudimentaire des nombres. Suivant un chemin différent et basé sur un autre plan d'organisation du cerveau antérieur, les mammifères ont également développé une intelligence sophistiquée. Trois groupes de mammifères, les éléphants, les cétacés (un groupe de mammifères aquatiques comprenant les dauphins, les marsouins et les baleines) et les primates (les singes et les singes, y compris les êtres humains) ont développé les cerveaux les plus complexes sur Terre.

Compte tenu des preuves que les compétences de résolution de problèmes intelligentes de toutes sortes ont évolué à plusieurs reprises, le long de nombreuses voies évolutives différentes, dans une gamme étonnante de groupes d'animaux, on pourrait soupçonner que Dornhaus croit que les capacités cognitives et les civilisations de style humain sont répandues dans l'univers. . En fait, elle ne le fait pas. Elle pense que les humains, avec leurs capacités cognitives exagérées et leur capacité unique à utiliser le langage pour exprimer des informations complexes et nouvelles, sont un coup de chance étrange et inhabituel de l'évolution et pourraient, pour autant que nous le sachions, être extrêmement improbables. Son argument selon lequel les civilisations extraterrestres ne sont probablement pas répandues ressemble à celui énoncé par le biologiste évolutionniste américain imminent et influent Ernst Mayr dans son livre de 1988. Vers une nouvelle philosophie de la biologie.

Il existe actuellement plus de 10 millions d'espèces animales différentes sur Terre. Tous sauf un n'ont pas réussi à faire évoluer le niveau humain d'intelligence. Cela rend la chance de faire évoluer l'intelligence humaine moins d'une sur 10 millions. Au cours des six cents millions d'années écoulées depuis l'apparition de la vie complexe sur Terre, il y a eu des dizaines de millions d'espèces animales différentes, chacune existant depuis environ 1 à 10 millions d'années. Mais, à notre connaissance, un seul d'entre eux, Homo sapiens, jamais produit une société technologique. La lignée humaine a divergé de celle d'autres espèces de grands singes il y a environ 8 millions d'années, mais nous ne voyons aucune preuve d'innovation distinctement humaine jusqu'à il y a environ 50 000 ans, ce qui est peut-être une autre indication de sa rareté.

Malgré l'apparente improbabilité de l'évolution de l'intelligence au niveau humain dans une lignée, la Terre, dans son ensemble, avec sa vaste gamme de lignées évolutives, a néanmoins produit une civilisation technologique. Mais cela ne nous dit toujours pas grand-chose. Pour le moment, la Terre est la seule planète habitable dont nous savons beaucoup de choses. Et, puisque la Terre nous a produit, nous travaillons avec un échantillon biaisé. Nous ne pouvons donc pas du tout être sûrs que la présence d'une civilisation humaine sur Terre implique que des civilisations similaires soient susceptibles de se produire ailleurs.

Pour autant que nous sachions, l'ensemble excentrique d'événements qui ont produit les êtres humains pourrait être tellement improbable que la civilisation humaine est unique dans cent milliards de galaxies. Mais, nous ne savons pas avec certitude que les civilisations extraterrestres sont extrêmement improbables non plus. Dornhaus concède librement que ni elle ni personne n'a une bonne idée de l'improbabilité de l'intelligence humaine, car l'évolution de l'intelligence est encore si mal comprise.

La plupart des pensées évolutionnistes actuelles, suivant les traces de Mayr et d'autres, soutiennent que la civilisation humaine n'était pas le produit inévitable d'une tendance évolutive à long terme, mais plutôt la conséquence bizarre d'un ensemble particulier et improbable d'événements évolutifs. Quels types d'événements ont-ils pu être, et à quel point étaient-ils improbables ? Dornhaus soutient une théorie populaire proposée par le Dr Geoffrey Miller, un psychologue évolutionniste qui est professeur agrégé au département de psychologie de l'Université du Nouveau-Mexique et qui a également pris la parole lors de l'atelier de l'institut METI.

Dans notre prochain article, nous explorerons un peu plus en détail les théories de Miller et verrons pourquoi l'abondance des civilisations extraterrestres peut dépendre du fait que les extraterrestres pensent ou non que les gros cerveaux sont sexy.

Pour aller plus loin :
Baluska, F. et Mancuso, S. (2009) Origines évolutives profondes de la neurobiologie. Biologie communicative et intégrative, 2:1, 60-65.

Chittka, L. et Niven, J. (2009) Les plus gros cerveaux sont-ils meilleurs ?, Current Biology. 19h21 R995-R1008.

Mayr, E. (1988) La probabilité d'une vie intelligente extraterrestre. Dans Vers une nouvelle philosophie de la biologie, Harvard University Press, Cambridge, MA.


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Introduction

Les primates sont caractérisés par un cerveau volumineux par rapport à la taille de leur corps [1]. L'hypothèse du cerveau social a fourni un cadre explicatif de ce phénomène, suggérant que les demandes cognitives de grands groupes sociaux ont favorisé des degrés plus élevés d'encéphalisation chez les espèces de primates, y compris les humains [2]-[6]. Cependant, les conséquences cognitives des gros cerveaux restent inconnues et largement non testées [7]–[9]. Par conséquent, des mesures directes de la cognition sont nécessaires pour étudier l'évolution des processus cognitifs [8], [10].

L'hypothèse de l'intelligence sociale a été proposée comme un cadre explicatif majeur pour l'évolution cognitive des primates, et affirme que la vie en groupe a favorisé l'évolution des compétences cognitives pour rivaliser avec les congénères pour l'accès à la nourriture et aux partenaires tout en maintenant et en surveillant les relations sociales dans de grandes, stables, groupes sociaux [11]–[18]. Un facteur proposé déterminant la complexité sociale est la taille des groupes dans lesquels les individus de toute espèce vivent généralement dans la nature [5]. Par conséquent, une prédiction centrale de l'hypothèse de l'intelligence sociale est que la taille du groupe social devrait être corrélée positivement avec les compétences cognitives à travers les espèces. Cette hypothèse a reçu un soutien provisoire par le biais de comparaisons par paires d'espèces étroitement apparentées vivant dans des groupes sociaux de tailles différentes [19], [20]. Cependant, on ne sait pas actuellement s'il existe une relation linéaire robuste entre la taille du groupe et les compétences cognitives observées chez les primates ou tout autre taxon.

Une deuxième question importante concerne les traits cognitifs censés répondre aux changements évolutifs des systèmes sociaux. L'hypothèse spécifique au domaine prédit que des groupes sociaux plus grands devraient conduire à une sélection de compétences cognitives spécifiques à la vie sociale [21]. Par exemple, les animaux vivant en grands groupes bénéficieraient de compétences cognitives leur permettant de surveiller et de déduire les relations entre les individus, de coopérer avec leurs congénères et de rivaliser avec les autres pour l'accès aux ressources essentielles telles que la nourriture et les partenaires. Cependant, d'autres compétences cognitives non liées à la vie en groupe devraient rester relativement peu affectées. Par exemple, les exigences en matière de compétences cognitives liées à la navigation et à la recherche de nourriture sont moins susceptibles de changer en raison de la fluctuation évolutive de la taille des groupes sociaux. Essentiellement, cette hypothèse prédit une évolution cognitive en mosaïque, dans laquelle différentes compétences cognitives changent relativement indépendamment les unes des autres. En revanche, l'hypothèse du domaine général plaide en faveur de l'existence d'un facteur d'intelligence générale (g) et affirme que les traits cognitifs permettant de raisonner sur le monde social et non social ne sont pas indépendants les uns des autres [22]. En conséquence, cette hypothèse prédit que tout changement cognitif favorisé par la vie en groupe devrait être similaire pour la cognition sociale et non sociale.

Dans les expériences actuelles, nous avons comparé les compétences cognitives de six espèces de lémuriens caractérisées par différentes tailles de groupes typiques des espèces dans une tâche cognitive sociale et non sociale. Nous avons exploré la relation entre la performance sur ces tâches et la taille du groupe social typique d'une espèce, ainsi que la relation entre la performance et la taille absolue ou relative du cerveau. En incorporant un test cognitif social et non social, nous visions à mesurer si des associations entre la taille du groupe et les performances étaient spécifiques à la cognition sociale [21] ou si ces relations se généralisaient également aux compétences cognitives non sociales [16], [22].

La tâche sociocognitive mesurait la capacité d'un sujet à exploiter des informations de position indicatives de la perspective visuelle d'un concurrent. Les partisans de l'hypothèse de l'intelligence sociale ont souligné l'utilité de ces compétences pour les espèces vivantes en groupe [18], [23]. Par exemple, ces compétences seraient particulièrement utiles lorsque des individus de rang inférieur tentent d'acquérir des ressources alimentaires ou des opportunités d'accouplement en secret auprès d'autres membres du groupe. La tâche non sociale mesurait la capacité d'un sujet au contrôle inhibiteur, un processus cognitif sous-jacent à la prise de décision dans divers domaines cognitifs, qui a été lié à la santé, à la réussite scolaire et économique chez l'homme [24], [25]. Récemment, il a également été démontré que les performances sur cette tâche étaient en corrélation avec la taille du répertoire de chants des moineaux, un facteur prédictif du succès de reproduction [26].

D'un point de vue évolutif, les lémuriens constituent un clade idéal pour la comparaison sur ces tâches en raison de leur similitude génétique mais de leurs divers degrés de socialité [27]–[29]. De plus, contrairement aux primates anthropoïdes, la taille des groupes sociaux n'est pas corrélée à la taille du cerveau chez les lémuriens, ce qui permet une expérience naturelle dans laquelle les variables de taille de groupe et de taille du cerveau sont indépendantes les unes des autres dans l'échantillon comparatif [30]. Notre échantillon comprenait six espèces de lémuriens avec différentes tailles de groupes sociaux typiques. Lémur catta sont caractérisés par un système social multi-mâles et multi-femelles et résident dans les plus grands groupes de toutes les espèces de lémuriens (taille moyenne du groupe : 15,6) [31]. Eulemur fulvus et Macaco d'Eulemur ont les groupes sociaux les plus importants de notre échantillon et vivent dans des groupes multi-hommes et multi-femmes, qui sont plus petits que ceux des Lémur catta (taille moyenne des groupes - Eulemur fulvus: 8.5 Macaco d'Eulemur: 9.9) [32], [33]. Propithèque coquereli et Varecia variegata vivent en groupes allant de couples adultes à de petits groupes multi-mâles et multi-femelles (taille moyenne des groupes - Propithèque coquereli: 6.1 Varecia variegata: 5.4) [34], [35]. Eulemur mongoz sont caractérisés par les groupes sociaux les plus petits de notre échantillon (taille moyenne du groupe : 3) et résident généralement dans des unités familiales liées par des paires [36].

Déclaration d'éthique

Toutes les procédures expérimentales ont été approuvées par le Duke University Institutional Animal Care and Use Committee (Protocol #: A199-11-08).Les individus sur la photographie de la figure 1 et du film S1 ont donné leur consentement éclairé écrit, comme indiqué dans le formulaire de consentement PLOS, à la publication de leur photo et de leur apparence vidéo.

Les sujets ont eu la possibilité de voler de la nourriture à l'un des deux concurrents humains. Dans chaque condition, l'un des concurrents pouvait voir la nourriture et le sujet s'approcher, tandis que l'autre ne pouvait pas car A) son dos était tourné B) il était orienté de profil loin de la nourriture, ou C) un bandeau lui couvrait les yeux.


Le philosophe de laboratoire

Un organoïde cérébral. CRÉDIT : MARK SKYLAR-SCOTT

jen la deuxième partie de notre couverture des Xenobots - les premiers robots vivants au monde - nous parlons à Jeantine Lunshof, une philosophe qui a travaillé en étroite collaboration avec l'équipe de recherche dirigée par Michael Levin et Josh Bongard pour envisager les implications de leur découverte révolutionnaire. Son parcours atypique, entre philosophie, bioéthique, médecine et science, soulève des questions intéressantes. Comment un philosophe se retrouve-t-il à la pointe des innovations en bio-ingénierie ? Qu'est-ce que les scientifiques et les philosophes peuvent apprendre les uns des autres, et le monde bénéficierait-il de plus de collaborations peu orthodoxes ? L'enquête en cours de Lunshof sur les Xenobots nous offre un nouveau point de vue fascinant sur cette découverte radicale. Ces cellules de grenouille libérées, sculptées dans un organisme entièrement nouveau, remettent en question certaines de nos hypothèses les plus fondamentales sur la nature, la biologie et la cognition. Comment penser cette nouvelle forme de vie ? Christina Agapakis de Grow a rencontré Lunshof pour le savoir.

Christine : Avant d'en venir aux Xenobots, je voulais vous interroger sur votre carrière, qui est fascinante. Qu'est-ce qui vous a poussé à devenir philosophe-éthicien, à appliquer votre formation en philosophie à une négociation entre les intérêts de la science et de la médecine, et les droits des gens ordinaires ?

Jeantine : Pendant que j'étais à l'université, je suis devenu sensible à la déconnexion entre le discours académique et les préoccupations des vraies personnes. J'étudiais la philosophie [en Allemagne] et travaillais comme femme de ménage à côté. Certains de mes collègues nettoyeurs ne savaient pas lire, et je devenais leur personne de référence s'ils recevaient, disons, une lettre importante. J'ai trouvé que ces femmes vivaient les vraies questions éthiques de notre temps d'une manière personnelle et souvent douloureuse. Hegel n'était d'aucune utilité pour moi (ou pour eux) dans cette situation.

Après avoir passé des années à faire abstraction des questions de vie et de mort, j'ai ressenti le besoin d'ancrer ce que j'avais appris dans une expérience réelle. Je suis rentré chez moi aux Pays-Bas, je suis allé à l'école d'infirmières et j'ai immédiatement été mis au travail dans un hôpital. Ce n'était pas facile. Après deux jours dans le service, je me suis évanoui en regardant un patient donner du sang. Néanmoins, j'ai commencé à travailler dans le service de pneumologie le lendemain, où j'ai rencontré des patients souffrant d'emphysème à un stade avancé, des personnes sur le point de mourir de maladies respiratoires ou de cancer. En trois mois, j'ai senti que j'avais appris plus sur les grandes questions de l'existence humaine que pendant mes études de philosophie.

Je suis devenu un expert dans la déconnexion entre ces deux mondes. Après des années de travail dans une unité de recherche clinique de l'Institut néerlandais du cancer, tout en poursuivant ma maîtrise en philosophie et droit de la santé, j'ai commencé à travailler comme éthicienne dans une organisation néerlandaise de patients et de parents au nom des personnes atteintes de troubles génétiques. C'était une autre ligne de faille importante : entre les arguments philosophiques sur l'éthique médicale et les préoccupations réelles des personnes malades et de leurs familles.

CRÉDIT : ARAM BOGHOSIAN

Christine : Ce que vous dites des philosophes est, je pense, aussi vrai des scientifiques. Nous étudions ces questions de santé humaine et de maladie, mais elles sont souvent très abstraites de la réalité des expériences des gens. Vous avez réussi à faire le pont entre ces mondes. Comment les scientifiques peuvent-ils faire cela, intégrer les perspectives et les expériences des étrangers dans la façon dont nous posons des questions ?

Jeantine : Je me sens très fort à ce sujet. Quand vous me parlez d'ostéosarcome, par exemple, je vois la patiente que j'ai eue avec ça et comment elle est décédée, à quel point nous ne pouvions pas faire grand-chose. Ce ne sera jamais une abstraction pour moi. La clé, je pense, est d'encourager plus d'échanges entre les disciplines, ce qui nécessite que les deux parties reconnaissent leurs limites. Lorsque vous parlez aux philosophes du cancer ou de la génétique, beaucoup d'entre eux ont une idée très vague de la façon dont vivent réellement les personnes sur lesquelles ils théorisent. Les scientifiques peuvent également ne pas toujours être conscients de la façon dont leur travail est compris. Il faut une grande patience pour combler cette déconnexion.

Il est également important de réaliser qu'il n'y a presque jamais une seule réponse éthiquement « correcte » qui satisfasse tous les côtés. J'ai réalisé la complexité de cela lorsque j'ai mené une étude sur les attitudes concernant les tests génétiques parmi les groupes de défense des patients et les généticiens cliniques en Allemagne. Au début des années 90, les diagnostics moléculaires commençaient tout juste à faire partie du débat – un débat chargé sur le dépistage prénatal, les maladies génétiques et l'avortement. Les gens manifestaient devant l'Institut de génétique humaine, les accusant de mener une campagne eugénique contre les personnes handicapées. Par contre, j'avais rencontré suffisamment de patients et de parents d'enfants qui souffraient de ces troubles pour savoir qu'ils attendaient ce type de diagnostics.

Christine : Comment intervenir dans ce genre de situation ?

Jeantine : Vous assurez une conversation transparente. Des deux côtés, il y avait des gens qui hésitaient beaucoup sur le diagnostic moléculaire et d'autres qui avaient de l'espoir. Au milieu, il y avait quelque chose qui approchait d'un consensus selon lequel les parents devraient au moins avoir le test prénatal en option.

Christine : Aujourd'hui, vous travaillez en tant qu'éthicien et philosophe au Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering à Harvard, parmi des scientifiques et des ingénieurs. Qu'est-ce qui vous a intéressé, en tant qu'éthicien, à commencer à travailler dans ce monde ?

Jeantine : J'ai travaillé avec George Church lorsqu'il a commencé à publier sur le Personal Genome Project (PGP), qui vise à séquencer les génomes des gens et à trouver des liens entre des gènes particuliers et des problèmes de santé spécifiques. Il faisait face à de nombreuses critiques car il avait proposé que les participants rendent leur génome et leurs dossiers de santé accessibles au public. En tant qu'éthicien avec mon ensemble d'expériences, je pouvais voir ce problème de plusieurs points de vue. Ethiquement, c'était totalement inouï, ce renoncement total à la confidentialité ou à l'anonymat. Cela a posé des défis majeurs à nos concepts à long terme de confidentialité, d'identité et de consentement à la recherche. Biologiquement, cependant, il est par définition impossible de promettre aux gens l'anonymat tout en exploitant leur matériel génétique.

Je savais aussi que l'anonymat n'était pas la priorité absolue pour les familles aux prises avec des maladies. Avant Internet, les parents d'enfants souffrant de troubles du développement s'envoyaient des photos par la poste. «Voici à quoi ressemble notre bébé. Est-ce que quelqu'un a vu ça ? » Donc, dans ces communautés, l'échange d'informations qui pourraient éventuellement aider leur enfant à trouver le bon médecin était plus important que la confidentialité.

J'ai conclu que nous devions probablement changer nos concepts et nos règles plutôt que de nous accrocher à la croyance que nous pouvons confiner les sciences génomiques dans une boîte conçue par les sciences humaines. Ce travail a abouti au « consentement ouvert » mis en pratique depuis 2006 dans le PGP, un tout nouveau modèle de consentement dans lequel les participants à la recherche acceptent de rendre leurs données - des données complètes de génotype et de phénotype - accessibles au public dans une base de données en libre accès. Le PGP, caractérisé par la véracité, la réciprocité et l'altruisme, reste le seul projet où les participants donnent un consentement «ouvert» pour une utilisation sans restriction et une utilisation future inconnue et où ils consentent à renoncer à l'anonymat.

Ceci est important pour la biologie synthétique avancée. Le matériel et les données des participants au PGP - également disponibles via Coriell - sont le seul matériel qui peut être utilisé avec un consentement complet et valide pour des expériences de pointe telles que la recherche sur les organoïdes dans le cerveau, les expériences sur les chimères animal-humain, ainsi que la recherche sur les bio-bots. s'ils sont conçus avec des cellules humaines.

Christine : Comment avez-vous commencé à travailler avec Michael Levin sur les questions philosophiques entourant les Xenobots ? Qu'avez-vous apporté à cette conversation ?

Jeantine : Il y a quelques années, l'objectif de mon travail s'est déplacé vers l'étude des questions conceptuelles et normatives entourant les organoïdes du cerveau et les entités vivantes modifiées. J'ai découvert le travail de Mike dans ce contexte et je l'ai contacté, et la collaboration qui en a résulté a amené mon travail dans de nouvelles dimensions. Des bio-ingénieurs comme Mike Levin créent des entités vivantes qui n'auraient jamais pu exister dans la nature - des organismes avec des génomes recodés, par exemple. Qu'est-ce que cela signifie, créer une vie qui n'existe pas dans la nature ? Il déclenche une réflexion philosophique, sur la biologie, sur ce qui est naturel et sur l'ingénierie en tant qu'action humaine.

L'ingénierie « bioinspirée » pose un défi radical aux concepts philosophiques existants. Les philosophes et les éthiciens ont construit leurs théories de l'existence sans considérer l'existence potentielle de, disons, des structures synthétiques semblables à des embryons, ou la possibilité réelle de changer le nombre de codons du génome d'un organisme. Nous assistons à une expansion de l'arbre évolutif. Les Xenobots sont la frontière ultime, à cet égard. Ils ne pourraient jamais se produire dans la nature.

Christine : En plus des conséquences et des cadres éthiques des nouvelles technologies, votre travail aborde également le langage conceptuel et les métaphores que les scientifiques utilisent pour donner un sens aux choses. Qu'est-ce qui vous a frappé dans la façon dont Michael et son équipe décrivent les Xenobots ?

Jeantine : La langue et la terminologie sont déroutantes au début. Comme vous pouvez le voir dans le Q&A de Mike, il utilise des mots qui viennent de ce que je pourrais appeler notre monde anthropocentrique. Il décrit les processus en biologie comme des « actions », y compris des « actions » par ce que nous considérons comme des « organismes simples », tels que les bactéries. Il utilise le langage de la « prise de décision ». Ces organismes ont un comportement orienté vers un but, mais l'orientation vers un but est une caractéristique de tout système vivant. Il décrit les « actions » de ces organismes en termes de « cognition basale ». Cela nous prépare à une grande confusion qui exige un déballage philosophique.

Notre langue - le sens et la référence ou, plus familièrement, le sens des mots - est le véhicule avec lequel nous voyageons du monde anthropocentrique au monde biologique et vice-versa. Pour nous, dans le monde anthropocentrique, la prise de décision implique un décideur, un acteur, un agent. Les agents ont « l'agence », une notion clé dans les concepts d'autonomie et au cœur même de l'éthique. Comment faisons-nous la différence entre « l'agence » en biologie et l'agence d'organismes supérieurs, tels que les humains ?

Il a été fascinant d'apprendre des biologistes du développement qu'ils considèrent la cognition basale comme essentiellement la même cognition que nous voyons dans les organismes supérieurs, jusqu'aux humains. C'est un excellent exemple de la façon dont la biologie défie la philosophie, car nous devons maintenant aborder la question de la différence entre la cognition a-neurale et neurale. Jusqu'à présent, nous n'avons utilisé la « cognition » que pour décrire les organismes dotés de systèmes neuronaux, et généralement uniquement pour les organismes supérieurs dotés de systèmes nerveux centraux. De nombreuses recherches éthiques partent de l'hypothèse que certaines caractéristiques sont spécifiquement ou même exclusivement humaines à quels organismes, à part les humains, attribuons-nous la cognition ? La cognition n'est pas identique à la conscience.

Christine : Les recherches de Michael sur ces questions ont-elles également influencé vos recherches ?

Jeantine : Oui, en particulier ses travaux antérieurs sur la mémoire et la façon dont elle persiste au cours de la transition d'état. Par exemple, son groupe de recherche a découvert que lorsqu'une chenille se transforme en papillon, cela remodèle son système nerveux central. C'est époustouflant ! Ces observations du cerveau d'un animal non humain posent un défi critique à notre compréhension du cerveau humain et de nos souvenirs humains. Cela rejoint mon travail sur les questions philosophiques et éthiques dans la recherche sur les organoïdes du cerveau, un projet collaboratif de philosophes-éthiciens (Insoo Hyun et moi-même), de neuroscientifiques et d'autres.

En philosophie et en éthique, la question de savoir ce qu'est réellement le cerveau et ce qu'il contient, comment il fonctionne et s'il peut y avoir quelque chose comme de la mémoire ou de la conscience dans ces modèles organoïdes (cellules neurales auto-organisées dérivées de cellules souches et tissus utilisés comme modèles 3D du cerveau humain) est un sujet de débat brûlant. Nos observations de la rétention de la mémoire par rapport à la métamorphose changent-elles notre idée de ce que sont réellement les souvenirs ? Les mémoires ont-elles un substrat matériel ? Sont-ils chimiques, ou sont-ils peut-être bioélectriques ? Cela vous confronte à des questions sans réponse sur la philosophie de l'esprit, des questions persistantes depuis des millénaires. L'une des questions clés est connue sous le nom de « problème corps-esprit », demandant si « l'esprit » existe indépendamment de la « matière », le cerveau.

D'après mon expérience, les scientifiques réfléchissent beaucoup à ces questions. J'en rencontre beaucoup qui ont suivi des cours de philosophie dans le cadre de leurs études. Dans certains nouveaux domaines, dans les neurosciences, ou dans la recherche sur les organoïdes cérébraux, les questions philosophiques sont bien en vue : qu'est-ce qu'on ingénie quand on modélise le cerveau ? Les questions ontologiques (qu'est-ce que c'est ?) et épistémologiques (comment peut-on le savoir ?) précèdent les questions éthiques. C'est de cela que discutent les scientifiques, même s'ils utilisent des mots différents, et cela en fait des interlocuteurs fascinants pour un philosophe.

Christine : Comment conceptualisez-vous ces Xenobots ? Qu'est-ce qu'ils sont même?

Jeantine : Les cellules sont dérivées d'animaux. Est-ce que cela fait d'un Xenobot un animal ? Je ne pense pas. Il y a même la question de savoir si ce sont vraiment des organismes. Ils sont certainement une forme de vie. Si l'on prend la capacité de se reproduire comme critère pour les « organismes », les Xenobots ne sont pas encore des organismes. Ils pourraient obtenir cette capacité, cependant, si nous leur accordons cela. En franchissant cette étape, l'ingénierie des capacités de reproduction des Xenobots et des constructions similaires nécessitera une délibération multidisciplinaire approfondie. Des questions se poseront quelque peu similaires à celles des forçages génétiques.

Les Xenobots sont les produits de la conception informatique, conçus comme un assemblage de cellules vivantes, ce qui signifie que, tandis que le forme de vie est fabriqué en laboratoire, le La vie elle-même n'est pas. Les Xenobots sont décrits comme des « agents ». Ils peuvent faire les choses pour lesquelles ils ont été conçus et probablement plus. Cela pose la question de l'agence des Xenobots, et d'autre part l'agence, les intentions et la responsabilité des ingénieurs. Le comportement ciblé des Xenobots a été conçu pour répondre aux objectifs des concepteurs. Pourraient-ils évoluer pour aller au-delà ?

Christine : Avez-vous rencontré des problèmes éthiques spécifiques?

Jeantine : Pour l'instant, je ne considère pas les Xenobots comme moralement considérable entités, au sens d'un être qui peut être lésé. Les animaux dont sont issus les matériaux peuvent avoir un certain degré de considération morale. Dans la vision anthropocentrique traditionnelle, la considération morale est attribuée spécifiquement aux humains, mais la statut moral des animaux, c'est-à-dire s'ils ont des intérêts propres et peuvent être lésés, est évidemment depuis longtemps un sujet de débat. Un argument est que plus un être sensible est proche de l'évolution des humains, plus il est solide de lui conférer un statut moral. Il s'agit non seulement d'un enjeu urgent en éthique animale — où le critère de sensibilité peut être utilisé — mais aussi de plus en plus en éthique environnementale : biotopes, paysages, océans. La planète peut être « lésée », alors ces aspects ne devraient-ils pas être considérés comme moralement considérables ? Trouver une place dans le paysage de la considération morale pour les entités vivantes conçues par l'homme, qu'elles contiennent ou non des cellules humaines, est le prochain grand défi de la philosophie et de l'éthique. Des questions éthiques pertinentes peuvent se poser concernant les fins pour lesquelles les Xenobots sont conçus et utilisés. La question est de savoir si les entités artificielles vivantes diffèrent d'une manière éthiquement significative des autres produits non vivants de l'ingénierie.

Christine : Comment imaginer vos discussions avec les scientifiques ?

Jeantine : Ils viennent à mon bureau et me disent : « Hé, avez-vous un moment ? Pensez-vous que ce serait bizarre?” ou "Qu'est-ce que cela signifie?" « Est-ce acceptable ? » “Qu'en pensez-vous ? Suis-je franchi une ligne là-bas?”

© Institut Wyss de l'Université Harvard

Christine : D'une certaine manière, il semble que votre présence dans le laboratoire donne de la place à ce genre de questions éthiques, les rend plus acceptables, car ces questions ne se retrouvent généralement pas dans les articles de recherche scientifique. Comment les questions que vous soulevez et faites-vous de la place peuvent-elles être mieux acceptées dans le cadre du processus de découverte et de communication scientifique ?

Jeantine : Je crois que les sciences changent nos arguments philosophiques et éthiques, et pas tellement l'inverse. Les gens entendent que je suis un éthicien et pensent que je vais m'approcher d'eux et leur dire : « Que diriez-vous de tracer des limites éthiques ici ? Cela se passe. Devrions-nous reconsidérer notre point de vue ? Être dans le laboratoire me met à égalité avec les scientifiques, car nous apprenons ensemble. Ils voient également bon nombre de ces résultats de recherche pour la première fois. Cela enrichit ma discipline — cela contribue à la philosophie et à l'éthique, à notre corpus de connaissances et à notre façon de voir les choses. Je l'appelle « Humanités bioinspirées ».

Christine : Tant de travaux scientifiques se croisent avec ces très grandes questions philosophiques, des questions sur l'humanité et notre existence sociale, et même si les scientifiques en tant qu'individus sont assez réfléchis à ces questions, nous n'avons pas toujours les outils pour vraiment poser et répondre à ces questions de la manière un philosophe le fait. C'est quelque chose qui a façonné ma carrière : rechercher des personnes comme vous pour pouvoir avoir ces conversations. Chaque scientifique devrait-il avoir la possibilité d'avoir un philosophe ou un éthicien résident dans le département qui pose des questions avec lui ? Comment ces questions peuvent-elles faire partie de la façon dont nous pratiquons la science ?

Jeantine : Je ne suis pas sûr tous le laboratoire a besoin d'un éthicien. Ce serait exagéré et pourrait conduire à une hyper-inflation de l'éthique. Dans la plupart des laboratoires, vous n'aurez peut-être pas assez de problèmes pour occuper quelqu'un tout le temps. En revanche, au Wyss Institute, ou au Département de génétique, par exemple, ils pourraient facilement occuper trois éthiciens philosophes à plein temps, car ils traitent de questions fondamentales sur la vie, le génome humain, mais aussi l'identité humaine. et l'ascendance, qui ont un impact direct sur les droits des personnes.A qui appartient l'ADN des gens ? Qui a le droit de rechercher quoi ? Ce sont des questions profondes qui doivent être posées. C'est mon travail de leur demander, et je n'ai pas peur.

Malheureusement, nous en sommes encore au point où la pure nouveauté d'un philosophe travaillant dans un laboratoire - ou rejoignant un département de sciences - se heurte à toutes sortes de barrières administratives. Si les contributions des sciences humaines sont les bienvenues, aucun financement ne leur est alloué. Les obstacles à l'intégration de la science et des humanités — qui rendraient la science plus éthique, et les humanités plus utiles — sont purement économiques et organisationnels, et n'ont rien à voir avec les scientifiques eux-mêmes, massivement intéressés et engagés dans ces échanges. Je suppose que c'est mieux que l'inverse : les budgets peuvent être modifiés, mais l'acceptation et la confiance sont durement gagnées.


8 réponses 8

Oui. Certains carnivores sont déjà des bipèdes facultatifs. Les ratons laveurs peuvent s'accroupir sur deux pattes pour se nourrir, et en effet une hypothèse sur l'évolution humaine suggère que la bipédie est venue de l'alimentation accroupie. Les suricates se lèvent souvent pour observer leur environnement. Les ours se tiendront sur leurs pattes postérieures pour libérer leurs pattes de devant. Faith le chien était même entièrement bipède.

En amplifiant et en soutenant les pressions évolutives qui ont conduit ces carnivores à être des bipèdes facultatifs, la bipédie obligatoire peut être atteinte. Ou vous pouvez simplement leur faire suivre un chemin parallèle jusqu'à ce que les primates commencent avec quelque chose comme une genette, qui développerait ensuite une brachiation et finirait par descendre au sol pour marcher debout.

Oui, et c'est ce qui s'est passé sur terre. Les mammifères de taille moyenne ont évolué en primates, puis en hominidés bipèdes. Mais ce que vous demandez vraiment, c'est si un personnage comme Rocket a un sens évolutif naturel.

Étudions les différences corporelles entre Rocket et les humains.

Rocket a mais les humains n'ont pas :

Rocket se sent humain parce qu'il a :

  • Locomotion bipède
  • Articuler les mains
  • Haute intelligence
  • Personnalité émotive

Les problèmes à croire que Rocket pourrait évoluer naturellement se posent dans le développement des caractéristiques humaines tout en préservant les parties non humaines.

Le plus gros problème est de croire que les créatures bipèdes ont besoin d'une queue. Une queue sert presque toujours de contrepoids physiquement nécessaire pour grimper ou sprinter. Les créatures bipèdes n'ont pas grand besoin de grimper, sinon elles évolueraient sous des formes plus appropriées, comme les chimpanzés. Les formes bipèdes utilisent des bras oscillants pour le contrepoids et c'est extrêmement efficace.

Le prochain problème concerne les créatures à haute intelligence avec de grandes et puissantes dents canines. Les théories actuelles soutiennent que les premiers hominidés ont pu développer un cerveau plus gros (donc plus d'intelligence) parce qu'ils ont découvert le feu et commencé à cuisiner des aliments. La cuisson des aliments libère beaucoup plus de nutriments que la consommation crue. C'est aussi plus facile à mâcher. Cela a permis le développement de dents plus petites qui n'avaient pas besoin d'autant de puissance d'écrasement. Les muscles qui ont ce pouvoir d'écrasement, qui s'enroulent tout autour du sommet de la tête, ont diminué de taille tandis que le crâne s'est développé. La leçon que les biologistes tirent aujourd'hui est que l'intelligence au niveau humain n'aurait pas pu se produire sans les aliments cuits au feu (un changeur de jeu complet à bien d'autres égards également) et les dents devenant plus petites et la mâchoire plus faible.

Les traits restants sont assez crédibles. Les singes ont des mains articulées qui ne sont qu'un peu moins agiles que les mains humaines. Les ratons laveurs ont même déjà une dextérité décente. Une petite taille est connue chez Homo floresiensis, qui était bipède mais probablement lent et maladroit. La personnalité émotive est l'humanité subjective. Beaucoup de gens sont très ennuyeux, mais nous n'écrivons pas d'histoires à leur sujet. Enfin, la fourrure s'explique facilement par la sélection sexuelle. C'est vrai, les dames aiment un mec poilu.

Pour moi, je peux pardonner une espèce qui ressemble à Rocket parce que c'est très amusant, mais je sais que c'est peu probable dans le monde naturel.

Il convient de rappeler que la bipédie est idéale pour parcourir des distances. Donc, si votre créature avait historiquement besoin de faire cela pour manger un morceau, cela aurait du sens.

Imaginez des kangourous avec des dents et des griffes pointues. Je m'écarterais de leur chemin.

voici un bon article sur le sujet

Un bref résumé, pour devenir bipède, l'espèce doit subir certaines pressions environnementales pour la rendre plus avantageuse que de rester quadrupède.

Quelques théories sont, l'une de Darwin avec l'utilisation d'outils (roches et bâtons) a rendu avantageux de devenir bipède et le transport de nourriture (ce que font les chimpanzés maintenant et les ratons laveurs en quelque sorte). À mon avis, les deux théories sont les mêmes, le transport de choses est plus facile avec les mains libres.

Avec une autre théorie du changement climatique anéantissant les forêts, si votre « raton laveur » ou « panda roux » était à l'origine un habitant de la forêt, pour faire face aux nouvelles prairies, la locomotion bipède peut être plus économe en énergie. Je suggérerais d'être une créature prédatrice, une créature qui ne peut pas se maintenir sur la végétation d'une savane et qui a besoin de conserver de l'énergie pour de longues randonnées. Cela supposerait que la créature se soit détachée de son environnement préféré et devienne nomade.

Edit : je dois ajouter, un inconvénient en devenant bipède était le changement de forme du bassin. Cela a causé des problèmes avec la naissance des enfants, qui se sont aggravés dans l'évolution d'une tête plus grosse, ainsi les bébés hominidés sont nés beaucoup moins capables que ses ancêtres et combien de prédateurs/proies sont. Il est supposé que pour qu'un bébé naisse avec les mêmes capacités que notre cousin le plus proche, il devrait être enceinte pendant 2,5 ans, mais tuerait la mère à la naissance. Cela nécessiterait une communauté sociale forte pour prendre soin des jeunes fragiles. Cette structure sociale existe chez les primates et un peu chez les ratons laveurs, j'aime donc l'idée d'une espèce évoluée de raton laveur intelligent.

Oui, ça pourrait. Quant au "comment", cela dépend d'une multitude de facteurs, mais un mode de vie arboricole en transition vers un habitant des avions pourrait faire l'affaire, tout comme cela l'a fait pour nous. En prime pour vous, je pense qu'une sorte d'ours ou de mustélidé pourrait être le candidat le plus probable compte tenu des circonstances appropriées, car ce sont des animaux qui montrent déjà une posture droite et des mouvements bipèdes limités à l'occasion.

Oui, ça pourrait. En général, n'importe quel animal peut évoluer pour devenir bipède s'il dispose de suffisamment de temps et d'une incitation pour le faire. Certaines incitations possibles pourraient être la capacité de garder les mains libres pour transporter ou manipuler des objets, de parcourir de longues distances ou d'étendre la portée des créatures. Quant au temps qu'il faudrait pour évoluer, les traits ont tendance à se propager rapidement ou à disparaître peu de temps après l'émergence du changement. Pour que le trait se stabilise, j'imagine que quelques milliers d'années devraient faire l'affaire. Cependant, c'est juste pour la marche rudimentaire. Pour une structure osseuse et musculaire qui pourrait supporter un mouvement bipède continu, indépendant de toute autre forme de locomotion, je pense qu'un million d'années serait une valeur sûre.

Oui, oui, des chats sur 2 pattes. Comme c'est drôle. Mais renoncer à la locomotion à 4 pattes est une grande demande pour Carnivora. Ils cuisinent tout le long sur les 4, tous. Enfin, presque tous.

je propose Les phoques bipèdes.

Pensez aux oiseaux. Ils sont bipèdes car ils avaient besoin de leurs membres antérieurs pour autre chose. Les primates aussi - l'escalade. Les phoques ont spécialisé leurs membres pour nager, de sorte que sur terre, les lions de mer sont déjà bipèdes - ils marchent sur leurs membres antérieurs. Leurs membres postérieurs traînent à peu près.

Les lions de mer qui retournent à terre et deviennent bipèdes, auraient des membres postérieurs de plus en plus vestigiaux. Toute la partie arrière du corps se transformerait en une "queue" traînante comme un tyrannosaure ou un kangourou - cela servirait à contrebalancer la tête lourde à l'avant et le corps droit.

De nombreuses autres réponses indiquent déjà que les ratons laveurs pourraient devenir bipèdes, mais je pense que la partie la plus importante de cette question est en fait de savoir s'ils peuvent devenir des bipèdes sensibles ressemblant à des fusées.

La première chose à demander est de savoir si un raton laveur pourrait être naturellement soumis au bon type de pression évolutive pour exiger de l'intelligence. Les ratons laveurs ressemblent à bien des égards à nos ancêtres préhumains. Leur statut d'omnivore leur impose de connaître un maximum de techniques d'acquisition de nourriture. Leur besoin d'éviter les plantes vénéneuses requiert une bonne capacité de reconnaissance et de discrimination, leur besoin de chasser implique qu'ils doivent être capables de planifier et d'anticiper. Leurs mains sont suffisamment habiles pour qu'ils puissent être des utilisateurs d'outils compétents s'ils avaient l'esprit pour correspondre. Ils sont déjà quelque peu sociaux donc, ils pourraient probablement surmonter les problèmes de gestation avec la bipédie comme nous l'avons fait, toutes les contributions positives majeures à l'intellect humain sont déjà là.

Alors, qu'est-ce qui les retient ?

Beaucoup pourraient supposer que c'est leur petite taille qui inhiberait leur intelligence car ils ne pourraient pas supporter un cerveau de taille humaine, mais l'histoire et la biologie racontent une histoire différente. La taille du cerveau est en fait un petit facteur d'intelligence, car la biologie est si bonne pour optimiser quand elle en a besoin. Par exemple, Homo Floresiensis était un hominidé de 3 pieds de haut qui serait capable d'encore plus d'intelligence que l'homme moderne en fonction du développement des structures cognitives de leurs petits cerveaux par rapport au nôtre. Alors qu'un cadre de ratons laveurs ne pourrait pas supporter un cerveau homo-sapien, quelque chose comme un cerveau Homo Floresiensis fonctionnerait bien.

Le vrai coupable de la raison pour laquelle les ratons laveurs ne sont pas déjà aussi intelligents que l'homme moderne est davantage un problème environnemental. Les ratons laveurs peuvent utiliser les compétences dont ils disposent déjà pour bien survivre. Tout pas en avant que font leurs esprits dans l'évolution peut simplement être annulé par un pas en arrière s'il n'y a pas de force environnementale forte pour s'assurer que les membres les plus stupides de leur population s'éteignent. Le vrai truc pour l'intelligence humaine n'est pas la nutrition, la taille ou rien de tout cela. C'est que nous avons des ânes qui nous sont remis maintes et maintes fois, nous forçant presque à disparaître. Nous étions essentiellement coincés dans une situation où un peu plus de force ou un peu plus de vitesse ne pouvait pas nous sauver, mais un peu plus d'intelligence le pouvait. Et génération après génération, les muets sont morts jeunes ou n'ont pas réussi à nourrir leur progéniture là où les intelligents pourraient réussir en planifiant de nouvelles façons d'obtenir et de protéger nos ressources.

Cela conduit en fait à une conclusion très intéressante : alors que les humains changent le monde, les ratons laveurs qui sont assez intelligents pour étudier les comportements humains et faire des prédictions précises à notre sujet sont moins susceptibles d'être heurtés par une voiture, ou pris dans un piège ou tirés en train de creuser dans notre des ordures. Ceux qui apprennent de meilleures façons de communiquer peuvent se dire quels humains sont en sécurité et lesquels sont dangereux. Cela signifie que les populations de ratons laveurs peuvent en fait être dans les bonnes conditions pour évoluer vers ce que vous demandez. La question qui reste est de savoir si ce statu quo peut être maintenu assez longtemps pour que l'évolution suive son cours, et si l'humanité tolérerait une autre espèce intelligente parmi nous si elle parvenait aussi loin.


Informations sur l'auteur

Ces auteurs ont contribué à parts égales : Hyeonsoo Jeong, Isabel Mendizabal.

Affiliations

École des sciences biologiques, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, États-Unis

Hyeonsoo Jeong, Isabel Mendizabal, Paramita Chatterjee, Thomas Layman, Devika Singh, Iksoo Huh & Soojin V. Yi

Centre de Recherche Coopérative en Biosciences (CIC bioGUNE), Alliance Basque de Recherche et de Technologie (BRTA), Parc Technologique Bizkaia, Derio, Espagne

Département de neurosciences, UT Southwestern Medical Center, Dallas, Texas, États-Unis

Stefano Berto, Noriyoshi Usui, Kazuya Toriumi, Connor Douglas et Genevieve Konopka

Centre de recherche médicale et d'éducation et Département de neurosciences et de biologie cellulaire, École supérieure de médecine, Université d'Osaka, Suita, Osaka, Japon

Projet de recherche sur la schizophrénie, Département de psychiatrie et des sciences du comportement, Institut métropolitain des sciences médicales de Tokyo, Tokyo, Japon

College of Nursing et The Research Institute of Nursing Science, Université nationale de Séoul, Séoul, Corée du Sud

Division de la neuropharmacologie et des maladies neurologiques, Yerkes National Primate Research Center, Emory University, Atlanta, GA, États-Unis

Département de pathologie, Emory University School of Medicine, Atlanta, GA, États-Unis

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Contributions

Conceptualisation et financement — T.M.P., G.K. et S.V.Y. acquisition et dissection d'échantillons - G.K., T.M.P. et S.V.Y. tri des noyaux - N.U., K.T. et C.D. WGBS, génération de données WGS : P.C. et T.L. curation de données et assistance bioinformatique—D.S., S.B., I.H. analyse bioinformatique — H.J., I.M., G.K. et S.V.Y. rédaction—H.J., I.M. et S.V.Y. écriture—H.J., I.M., G.K., T.M.P. et S.V.Y.

Auteurs correspondants


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