Qu’est-ce qu’une pensée? Et comment l’information est-elle physique?

Les pensées sont des représentations physiques ou des cartes. Ils ont la forme et le poids.

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Cherchez le mot “pensée” sur Google et vous trouverez cette définition circulaire, non informative: ” une idée ou une opinion produite par la pensée ou apparaissant soudainement dans l’esprit. Le dictionnaire Merriam-Webster définit le terme «penser» de manière tout aussi inutile: « former ou avoir à l’esprit. ”Mais qu’est-ce qu’une pensée?

Une pensée est une représentation de quelque chose. Une représentation est une ressemblance – une chose qui dépeint une autre chose en ayant des caractéristiques qui correspondent à cette autre chose. Par exemple, une image, une image, une empreinte ou un moule d’un objet est une représentation de cet objet.

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Une carte est un autre exemple de représentation. Le mental est une sorte de carte. Le cerveau et son produit fonctionnel, l’esprit, ont évolué en tant que carte des relations du corps avec son environnement externe. Fondamentalement, nos pensées sont des cartes représentant et correspondant à des choses que notre cerveau a perçues soit avec nos sens, soit ressenties avec nos émotions, soit formées comme un plan d’action (par exemple, en formant une image de la recherche d’un fruit mûr sur une branche d’arbre). Ce sont tous des processus à médiation électrochimique. Les pensées peuvent être éphémères ou peuvent être ensuite consolidées en tant que souvenirs. La mémoire aussi est un processus physique, codé par des modifications moléculaires structurelles des connexions neuronales.

Les perceptions sensorielles et leurs souvenirs sont des représentations physiques ou des cartes gravées dans un événement.

Voyons comment les perceptions sensorielles sont transduites par les organes des sens en signaux neuronaux: ¹

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Imaginez-vous entendre un coup de tonnerre qui vous surprend et vous effraie. Le son du coup de tonnerre se transforme d’un motif spécifique d’ondes sonores dans l’air à un motif correspondant de vibrations transmises par votre tympan et aux petits os de votre oreille moyenne jusqu’à votre cochlée, en un motif correspondant d’impulsions électrochimiques le long du son nerf, aux signaux correspondants dans les neurones du cortex auditif et du cortex d’association. Il active également les circuits de la peur, relayés via l’amygdale, et peut-être aussi des circuits visuels qui enregistrent ce que vous avez vu à ce moment-là. Les signaux sont transmis entre neurones par des neurotransmetteurs chimiques. L’expérience de ce moment est l’ensemble du réseau largement distribué activé dans le cortex cérébral par ce stimulus.

Comme il s’agissait d’un stimulus si puissant – un moment de «mémoire flash», la configuration des connexions dans ce réseau particulier est alors rendue de manière permanente. Cela se produit par des changements dans les protéines membranaires au niveau des connexions entre tous les neurones participants qui ont tiré ensemble en réponse à ce stimulus – «Les neurones qui tirent ensemble sont reliés» (loi de Hebb). Ceci constitue la mémoire: le même réseau approximatif peut être réactivé dans le futur par un rappel, un repère d’association. Le modèle de connexions est une représentation (une “carte”) correspondant au modèle d’informations que vous avez perçu. Il est également probable que des représentations d’autres sentiments ou souvenirs que vous associez à cette expérience se mêlent, ajoutant ainsi des niveaux de signification à l’expérience.

L’information est physique

La théorie moderne de l’information nous a appris que l’information est une entité physique. Rolf Landauer, un physicien d’IBM, a exposé le cas:

«L’information n’est pas une entité abstraite, elle n’existe que par le biais d’une représentation physique, ce qui la lie à toutes les restrictions et possibilités de notre véritable univers physique» «L’information est inévitablement inscrite dans un support physique.» ²

Landauer a ensuite expliqué:

«L’information n’est pas une entité abstraite désincarnée. il est toujours lié à une représentation physique. Il est représenté par une gravure sur une tablette de pierre, une vrille, une charge [c’est-à-dire des particules élémentaires telles que des électrons], un trou dans une carte perforée, une marque sur du papier ou tout autre équivalent. » ³

De même, aucune pensée ne peut se produire sans son substrat neural.

L’information est relationnelle

L’information est le modèle d’organisation de la matière ou de l’énergie, c’est-à-dire la manière dont les choses sont arrangées les unes par rapport aux autres.

Considérons le code informatique: les différences de tension dans les circuits de l’ordinateur, classiquement représentées par des uns et des zéros, représentent différentes lettres de l’alphabet lorsqu’elles sont associées à des motifs particuliers: la lettre «A» est représentée par 01000001 et la lettre «B» est représentée par 01000010. Il n’y a rien de intrinsèquement significatif dans une tension particulière dans une partie particulièrement isolée d’un circuit électrique. C’est de l’association ou du modèle que l’information émerge.

De même, il n’y a rien de intrinsèquement significatif dans les symboles arbitraires qui composent les lettres d’un alphabet ou dans les sons des mots individuels d’une langue. Ils n’assument le sens que l’un par rapport à l’autre, et dans leur association ou association avec des choses réelles du monde.

Des informations complexes telles que la mémoire est distribuée

Tout comme la lettre «A» codée dans un circuit informatique, la mémoire de votre grand-mère n’est pas «contenue» dans un neurone – un «neurone de grand-mère», par opposition à un neurone du «président des États-Unis». Il existe un vaste réseau de neurones (souvent distants) qui, ensemble, représentent la mémoire de votre grand-mère. Un neurone en particulier pourrait peut-être encoder un minuscule fragment de mémoire de votre grand-mère – disons un seul aspect visuel d’un contour de visage particulier – c’est-à-dire que ce neurone particulier se déclenchera électrochimiquement lorsqu’il sera associé à une entrée visuelle correspondant à ce contour. Ce neurone ne se consacre pas uniquement à la mémoire de votre grand-mère. Un même neurone participe probablement à de nombreux autres souvenirs en raison de son appartenance à une multitude de connexions différentes avec d’autres réseaux de neurones. En outre, différents aspects de chaque mémoire sont associés à une multitude d’autres souvenirs – des aspects de la mémoire de votre grand-mère peuvent être associés à la mémoire d’un type particulier de tarte aux pommes. Comme indiqué précédemment, le réseau particulier de neurones qui forme une mémoire particulière est probablement le même réseau qui a été activé lors de l’expérience perceptuelle initiale de l’événement mémorisé. La plupart des perceptions momentanées ne sont pas rappelées de manière permanente. Quelques-uns seulement sont en train de devenir gravés dans la mémoire à long terme en raison de leur importance.

Les pensées abstraites sont aussi fondamentalement physiques

Qu’en est-il des pensées plus abstraites – comment celles-ci pourraient-elles être physiques?

Les pensées de nature plus abstraite ne sont que des représentations de niveau supérieur. Ils sont construits à partir de hiérarchies ou d’échelles de représentations (c’est-à-dire des représentations de représentations). Une chose nous rappelle une autre en raison d’une caractéristique similaire. Au fond se trouvent encore les perceptions des sens physiques et les mouvements sur lesquels toutes les autres pensées sont construites. Les pensées abstraites sont essentiellement, fondamentalement, toujours des «cartes» correspondant à l’environnement externe et à la position de l’individu dans celui-ci.

Une carte est un analogue de l’environnement qu’elle décrit – elle lui correspond. Un analogue est quelque chose qui est similaire ou comparable à quelque chose d’autre en général ou avec des détails spécifiques. Les cartes peuvent être considérées comme une forme d’analogie (“A” est “B” comme “X” est “Y”).

Douglas Hofstadter, scientifique en sciences cognitives, et Emmanuel Sander, psychologue, suggèrent que toutes les pensées sont construites à partir d’analogie. Ils proposent que la catégorisation par analogie soit «la force motrice de toute pensée ⁴ ». Notre cerveau détecte les similitudes ou les correspondances entre des situations nouvelles et antérieures, permettant l’application des informations acquises précédemment à la nouvelle situation. “L’essence même d’une analogie est de faire correspondre une structure mentale à une autre structure mentale.” ⁵

Le langage fourmille d’exemples de la manière dont la pensée est construite à partir d’analogies. Nos mots pour des choses qui n’existent pas «là-bas» dans la nature sont construits à partir de mots qui représentent des choses concrètes que nous pouvons percevoir avec nos sens. Voici un échantillon de quelques analogies / métaphores plus simples de la collection élaborée de Hofstadter et Sander: «les pieds d’un tableau; l’ épine d’un livre; . . . la langue parlée par les insulaires; . . . la fenêtre d’opportunité pour faire quelque chose; le domaine que l’ on étudie; une idée marginale ; les salaires qui se situent dans une certaine tranche . . . ” ^{6 Le} bonheur et le malheur sont représentés dans l’espace vertical” ( élever le moral de quelqu’un;. Plonger dans le désespoir; être très abattu ). Les notions abstraites sont souvent véhiculées par des comparaisons avec des activités humaines familières (son expérience a donné naissance à une nouvelle théorie; les faits parlent d’eux-mêmes ;.. Une religion dicte certains comportements; sa fatigue l’a rattrapé .) ⁷ Nos cinq principaux sens sont recrutés par notre langage pour décrire des phénomènes abstraits en termes physiques familiers. Par exemple: “on peut être touché par un geste gentil, frappé par une belle scène ou blessé par une remarque insignifiante “. Ou: “on peut goûter au bonheur de la victoire, trouver un film sans goût , être de mauvaise humeur , ou faire une remarque amère ^8.

Le sens conscient de soi émerge de boucles de représentations symboliques se référant à soi

Ailleurs, Hofstadter a exploré la question de savoir comment, par le biais de l’auto-référence et de règles formelles, les systèmes peuvent acquérir un sens même s’ils sont constitués d’éléments «sans signification». Et comment le soi psychologique émerge des boucles de rétroaction abstraites de symboles symboliques se référant à soi, se réfléchissant récursivement sur lui-même dans un circuit réverbérant – une boucle cybernétique. ¹⁰ Un concept vertigineux…

Le sens de soi commence avec la carte du système nerveux de son propre corps

Le neuroscientifique Antonio Damasio a proposé un modèle pour la manière dont le soi émerge dans des gradations, dans des organismes de complexité évolutive croissante. Selon ce modèle, un organisme simple développe une forme rudimentaire de «conscience de soi» en formant une carte de son corps et de sa position dans l’espace physique qu’il occupe. Damasio appelle la représentation la plus élémentaire de soi le protoself, un état inconscient que de nombreuses espèces peuvent avoir. C’est un niveau de conscience très basique composé de schémas neuronaux représentant ou cartographiant la structure physique du corps. ¹¹

Lecture mentale basée sur des formes de pensée

Puisque les pensées sont physiques et ont des dimensions spatiales (chaque pensée étant représentée par des connexions complexes entre de grands réseaux de neurones), vous pouvez vous demander s’il est possible de “lire” les pensées d’une personne à partir des schémas d’activité neuronale de son cerveau. En fait, les scientifiques sont déjà sur ce projet depuis plusieurs années: voir cet article de Psychology Today et cet article de Matthew Hutson.

Pensées lourdes

Le cerveau a besoin d’une quantité d’énergie démesurée, absorbant 20% de la consommation d’énergie du corps au repos, alors qu’il ne représente que 2% du poids du corps. Le taux de combustion calorique du cerveau augmente lorsqu’il est engagé dans des tâches exigeantes sur le plan cognitif. L’énergie et la masse sont interchangeables (E = mc ² ). Puisque les pensées sont des signaux d’énergie, l’énergie qui transmet une pensée a donc une masse. Les ions et les molécules codant pour le signal énergétique ont aussi une masse. Mais pouvons-nous réellement calculer le poids d’une seule pensée? Certes, ce serait un nombre infiniment petit. Mais pas zéro. Pour un coup de tête spéculatif à cette question: voir cette vidéo de PBS Nova.

En résumé: L’information est physique et relationnelle, et nous sommes des réseaux d’information

Les pensées ne sont pas éthérées. Ils sont des représentations de la matière et sont codés dans la matière. Ils ont la forme et le poids. Les idées abstraites sont analogiquement construites à partir de représentations sensorielles plus concrètes. Le sens de soi est construit à partir de représentations de soi. Les pensées sont des formes d’information, et toute information est physique et relationnelle. Cela ressemble à quelque chose d’avoir une pensée et d’être un soi parce que nous sommes cette information, réfléchissant récursivement sur elle-même dans une régression infinie. ¹¹

Références

1. Certaines parties de cet article sont adaptées de: Ralph Lewis, Trouver le but de la vie dans un monde sans Dieu: Pourquoi nous nous soucions même si l’univers ne le fait pas (Amherst, NY: Prometheus Books, 2018)

2. Landauer, R. «L’information est une entité physique.» Physica A. 263, non. 1-4 (1999): 63-67.

3. Landauer, R. «La nature physique de l’information». Physics Letters A. 217 (1996): 188-193.

4. Hofstadter, Douglas R. et Emmanuel Sander. Surfaces et essences: l’analogie comme carburant et feu de la pensée . New York: Livres de base, 2013, p. 135.

5. Surfaces et Essences , p. 50

6. Surfaces et Essences , p. 62

7. Surfaces et Essences , p. 63.

8 Surfaces et Essences , p. 287.

9. Hofstadter, Douglas R. Godel, Escher, Bach: une tresse d’or éternelle . New York: livres de base, 1979.

10. Hofstadter, Douglas R. Je suis une étrange boucle . New York: Basic Books, 2007. Pour quelques autres théories bien développées sur l’émergence du soi conscient, voir Théorie de l’information intégrée (IIT) de Tononi et Koch (leurs spéculations sur
le panpsychisme est beaucoup plus provisoire et controversé, et pas au centre de leur théorie), et la théorie de l’esprit modulaire de Michael Gazzaniga.

11. Damasio, Antonio R. Le sentiment de ce qui se passe: corps et émotion dans la prise de conscience . New York: Harcourt Brace, 1999. Damasio suggère que les éléments constitutifs les plus fondamentaux de la conscience sont les représentations neurales ou la cartographie du corps dans le cerveau, ainsi que tous les mécanismes homéostatiques (équilibre) et de régulation du corps pour le corps (par exemple la régulation). tension artérielle et rythme respiratoire). Les niveaux suivants de blocs constitutifs de la conscience émergent de la perception par l’organisme d’autres objets dans son environnement et de ses réponses instinctives à ces objets. Les émotions instinctives, provenant des mécanismes homéostatiques, jouent un rôle important dans l’orientation et la motivation des réactions des animaux supérieurs aux stimuli de l’environnement (Damasio, Antonio R.). L’étrange ordre de choses: la vie, le ressenti et la formation des cultures . New York: Panthéon Books, 2018).