Que boivent les vaches? (L'architecture associative de la mémoire humaine)

Le cerveau a une capacité irrépressible de faire des associations. Ceci est bien illustré par une de mes illusions préférées, l' Effet McGurk , qui démontre que ce que nous "entendons" est fortement influencé par ce que nous voyons.Tout au long de ta vie chaque fois que tu voyais quelqu'un dire bébé ou baklava tu voyais leurs lèvres se rassembler alors séparer pour prononcer la syllabe "ba". Même si vous n'avez probablement jamais pensé consciemment à ce fait, votre cerveau l'utilise pour décider ce que vous entendez. Le résultat est l'effet McGurk: nous entendrons souvent la syllabe "da" si la piste visuelle d'une vidéo montre quelqu'un disant "ga" même si le son est "ba".

Le Web de la mémoire

Il est difficile d'exagérer à quel point nos facultés mentales dépendent de la capacité du cerveau à créer des liens entre les sons, les images, les concepts et les sentiments qu'il éprouve. Par exemple, c'est par le biais d'associations auditives et visuelles que les enfants apprennent à donner un sens au monde. Vous savez que le mot « chat» fait référence à une créature mignonne, snob, à quatre pattes, parce que maman a insisté pour dire «regarde le chat minou» les trente-sept premières fois que vous avez vu un chat. En effet, notre connaissance factuelle ( mémoire sémantique ) du monde repose en grande partie sur la capacité du cerveau à détecter des associations et à stocker des informations de manière relationnelle (le sens d'un objet est défini par ce à quoi il est lié).

Une analogie avec le World Wide Web est utile. Le World Wide Web est un réseau de plusieurs milliards de nœuds (pages Web), chacun interagissant (liens) d'une manière ou d'une autre avec un sous-ensemble d'autres. Quels sont les nœuds liés les uns aux autres est loin d'être aléatoire. Un site Web sur le soccer contiendra des liens vers des équipes de soccer, des championnats et des scores de jeu, mais il est peu probable qu'il soit relié à des pages sur les bosons de Higgs ou la culture hydroponique. L'information semble être présentée dans nos propres réseaux selon des principes similaires: les concepts et les mots associés sont liés les uns aux autres. Nous pouvons explorer, à un degré modeste, la structure de notre propre réseau de mémoire en associant librement. Quand je m'associe librement au mot zèbre , mon cerveau renvoie des animaux, des noir et blanc, des rayures et l' Afrique. Comme cliquer sur les liens d'une page web, en associant librement je lis essentiellement les liens que mon cerveau a établis entre le zèbre et d'autres concepts. Les psychologues ont déterminé quels concepts sont généralement associés les uns aux autres en demandant aux gens d'écrire le premier mot qui leur vient à l'esprit lorsqu'on leur montre un mot de repère . Un de ces efforts a donné des milliers de mots à des milliers de sujets et développé une énorme base de données d'associations libres. Le résultat peut être considéré comme un web sémantique composé de milliers de nœuds, chacun représentant un mot et contenant des liens vers des mots auxquels il est associé. La figure 1 montre un petit sous-ensemble de ce réseau sémantique. Un nombre capture la force d'association entre les paires de mots, allant de 0 (pas de lien) à 100, qui sont représentées par l'épaisseur des lignes. Lorsqu'on lui a donné le mot BRAIN, 4% des personnes ont répondu avec MIND, une force d'association plus faible que BRAIN-HEAD, qui était un énorme 28%. Dans le diagramme, il n'y a pas de lien direct entre BRAIN et BUG (personne ne pensait à un bug lorsqu'il était présenté avec le cerveau ). Néanmoins, deux voies indirectes possibles permettraient de «voyager» du CERVEAU vers le BUG (comme chez un insecte).

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Figure 1. Un site Web de mémoire.

Associations au niveau synaptique

Ce n'est pas une coïncidence si le «matériel» du cerveau, les neurones et les synapses, sont parfaitement adaptés pour construire un dispositif de calcul qui capture les associations entre les concepts et les événements associés. Chaque neurone de votre cortex peut envoyer des signaux à des milliers d'autres à travers ses synapses, les «liens» entre les neurones. Quels neurones sont connectés les uns aux autres n'est pas câblé par nos gènes, mais un produit de l'expérience. En effet, l'acte d'apprendre est essentiellement un acte de recâblage des circuits neuronaux: la création de nouvelles synapses ou le changement de l'efficacité de celles qui existent déjà. L'évolution a même concocté une «protéine associative» qui contribue à notre capacité à faire des associations au niveau cognitif. La protéine, un récepteur du neurotransmetteur glutamate, appelé le récepteur NMDA , peut détecter si les neurones présynaptiques (expéditeurs) et postsynaptiques (récepteurs) sont actifs en même temps. On pense que le récepteur NMDA permet aux neurones de se connecter avec leurs partenaires appropriés, par exemple en permettant aux neurones représentant le zèbre et l' Afrique de devenir dans vos circuits neuronaux parce que ces deux concepts sont souvent utilisés ensemble.

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Bugs de mémoire

L'architecture associative de la mémoire humaine fournit de nombreuses fonctionnalités de calcul puissantes. Par exemple, contrairement à un ordinateur numérique, la mémoire humaine stocke et organise les informations d'un seul coup: classer automatiquement les informations en fonction de ce à quoi elles sont liées. Pour cette raison, les humains sont de loin supérieurs aux ordinateurs numériques dans la compréhension du contexte, facilement l'analyse de la phrase "votre chien a mangé mon hot-dog" malgré les multiples significations du mot chien . Il y a cependant un inconvénient: de nombreux bugs du cerveau découlent de son architecture associative. En raison de la forte association entre le lait et les vaches, nous devons supprimer activement le désir de répondre à la question de savoir ce que boivent les vaches. L'architecture associative du cerveau conduit également à des erreurs de mémoire. Une fois, je suis entré dans un magasin de chaussures et a demandé s'ils vendent des alligators (en pensant à "Crocs"). Et les gens s'appellent à tort par le mauvais nom tout le temps, mais les erreurs ne sont pas aléatoires: les gens ont été appelés à appeler leur petit ami ou leur petite amie actuelle par le nom de leur ex. L'architecture associative du cerveau, associée à la diaphonie massive entre les neurones, est aussi probablement responsable des biais cognitifs, tels que l' effet de cadrage . Ce qui semble être la meilleure option: une chirurgie avec un taux de survie de 90 pour cent, ou une avec un taux de mortalité de 10 pour cent? Les études montrent que nous sommes influencés par le fait que les mots utilisés pour présenter l'information ont des associations positives ou négatives, et étant donné l'architecture associative du cerveau, comment pourrions-nous en être autrement?