La question séculaire de savoir ce qui constitue un « soi » – cette entité interne qui détermine nos choix, même lorsque nous succombons à la tentation – est remise en question par des simulations biologiques de pointe. Nous supposons instinctivement qu’un esprit a besoin d’un cerveau, mais la recherche suggère que des formes rudimentaires d’individualité, d’action et même de cognition peuvent exister au sein de systèmes beaucoup plus simples : jusqu’au niveau des cellules individuelles, et même des réseaux de molécules à l’intérieur de ces cellules. Ce n’est pas seulement une curiosité académique ; cela a des implications sur la façon dont nous traitons la maladie, comprenons les origines de la vie et même définissons l’intelligence elle-même.
L’émergence de l’agence
Traditionnellement, l’action – la capacité de poursuivre des objectifs et de modifier l’environnement – était considérée comme exclusive aux organismes dotés d’un cerveau. L’idée est que le cerveau permet le traitement d’informations complexes, l’apprentissage et l’action ciblée. Cependant, les chercheurs découvrent désormais que même les systèmes biologiques fondamentaux présentent des comportements similaires. Les moisissures visqueuses apprennent à naviguer dans des labyrinthes, les plantes ajustent leurs schémas de croissance en fonction de stimuli et même notre propre système immunitaire « se souvient » des envahisseurs – le tout sans système nerveux central. Cela soulève une question fondamentale : à quel moment un ensemble de composants devient-il un agent doté de sa propre volonté ?
La clé réside dans l’émergence causale. Si le comportement d’un système ne peut pas être entièrement prédit en additionnant simplement ses parties, mais nécessite une compréhension de l’ensemble, il fait preuve d’action. Les chercheurs utilisent des outils mathématiques pour mesurer cette « totalité » (représentée par une valeur appelée « phi »), et découvrent que même les réseaux de régulation génétique (GRN) – les circuits moléculaires à l’intérieur des cellules – peuvent en afficher des niveaux surprenants.
Enseigner des molécules pour apprendre
Michael Levin et son équipe de l’Université Tufts ont mené des expériences modélisant les GRN, les réseaux qui contrôlent l’expression des gènes. Inspirés par les expériences de conditionnement classiques de Pavlov avec des chiens, ils ont « entraîné » ces réseaux moléculaires à associer un stimulus neutre à un stimulus actif. Le résultat ? Les GRN ont appris. Ils ont adapté leur comportement même sans stimulus actif, démontrant une forme primitive de mémoire.
Ce n’est pas seulement théorique. La même équipe a constaté que le niveau d’émergence causale au sein de ces réseaux augmentait avec l’apprentissage. Plus un GRN apprenait, plus il agissait comme une entité cohésive et autorégulatrice. Remarquablement, lorsqu’il est obligé d’« oublier » un comportement, le réseau ne revient pas simplement à son état précédent ; au lieu de cela, il a appris le concept opposé, augmentant encore son émergence causale. Cela suggère que les systèmes moléculaires peuvent présenter une sorte de « cliquet intelligent », devenant plus complexe à chaque interaction.
De la médecine aux origines de la vie
Les implications de cette recherche sont considérables. Levin suggère que la manipulation de la « mémoire » des voies biomoléculaires pourrait réduire la tolérance aux médicaments ou même administrer des médicaments à l’aide de déclencheurs inoffensifs. Si nous parvenons à conditionner les cellules pour qu’elles répondent à des stimuli spécifiques sans effets secondaires nocifs, cela pourrait révolutionner les stratégies de traitement.
Mais les implications s’étendent au-delà de la médecine. Certains biologistes affirment que cette compréhension de l’action pourrait révéler les secrets des origines de la vie. Si l’action est une propriété fondamentale de la matière, plutôt qu’une caractéristique émergente de la complexité, elle pourrait expliquer pourquoi la vie tend vers l’auto-organisation et l’évolution. Les premiers systèmes chimiques auto-réplicatifs auraient pu faire preuve d’une capacité d’action rudimentaire, conduisant à la transition de la matière inanimée aux organismes vivants.
Un continuum de cognition
Le consensus actuel s’oriente vers l’idée selon laquelle l’agence n’est pas un interrupteur marche/arrêt mais un continuum. Des systèmes simples comme les réactions chimiques autocatalytiques – dans lesquelles un produit chimique alimente la production d’un autre – présentent également un comportement semblable à celui d’un apprentissage. Cela suggère que la cognition n’est pas exclusive au cerveau mais existe à plusieurs niveaux d’organisation biologique.
Même si certains mettent en garde contre l’anthropomorphisation des molécules, il est de plus en plus évident que même les systèmes les plus simples peuvent afficher un comportement orienté vers un objectif. La question de savoir si ces comportements constituent une véritable « pensée » reste discutable, mais ils remettent indéniablement en question notre compréhension conventionnelle de ce que signifie être vivant, conscient et capable d’agir.
En conclusion, la notion d’« esprit » est en pleine expansion. La capacité d’action, d’apprentissage et d’auto-organisation ne se limite pas aux organismes complexes. Cela semble être une propriété fondamentale des systèmes biologiques, pouvant même exister au niveau moléculaire. Cette découverte ne redéfinit pas seulement l’intelligence ; cela nous oblige à reconsidérer les fondements mêmes de la vie elle-même.
