Franck Z a posé la question dans SantéSanté mentale · il y a 1 décennie

Fonctionnement du cerveau... et entropie?

Voilà : hier soir j'ai répondu à une question où j'ai écrit une idée qui me trotte dans la tête depuis quelques temps sur le traitement des informations dans le cerveau. A savoir :

http://fr.answers.yahoo.com/question/index;_ylt=Ar...

Hélas, noyée dans le flot des questions du site américain, elle n'a pas fait l'objet d'un seul commentaire... ;_;

C'est l'objet de ma question ici : avez-vous un avis sur ce que j'ai répondu ?

Mon problème, c'est que j'ai eu beau feuilleter les livres de neurosciences que j'ai trouvés dans les librairies, je n'y ai jamais vu l'évocation d'un seul lien avec l'entropie.

Tout avis est donc le bienvenu !

Merci à tous !

Mise à jour:

Je suis désolé, j'ai répondu en anglais. Si cela vous gêne, vous pouvez me le dire. J'essaierai de rassembler mon courage pour la traduire. ;-)

Mise à jour 2:

Merci Isa de me répondre, :-).

J'ai vu a posteriori que l'auteur de la question devait avoir 16-17 ans à tout casser... donc je suis d'accord avec toi que ma réponse n'a pas dû l'interpeller beaucoup...

Maintenant, tout n'est pas ordonné et statique dans le cerveau : par exemple, tu peux considérer l'ensemble des états "activés" ou "au repos" des neuronnes. Cela ouvre la porte à un grande complexité.

J'ajoute que l'entropie a, en gros, trois visages : celui d'une grandeur macroscopique caractérisant un système thermodynamique (variable d'état) qui explique pourquoi certaines transformations physiques sont possibles ou non (dont l'irréversibilité), celui d'une expression de la "quantité de désordre" par la formule de Boltzman S = k.ln W, mais aussi celui lié à la théorie de l'information, pour lequel l'entropie exprime l'information manquante pour qu'un système soit complètement déterminé.

Mise à jour 3:

J'avoue que relier le concept d'information (donc de contenu des idées) à la complexité physique des neurones aussi simplement, cela me fait rêver... à la fin de la guerre entre les thérapeutes et les prescripteurs de médicaments, peut-être.

Mais, je rappelle que je respecte tout point de vue, même celui qui me dirait que ce que j'ai écrit lui semble farfelu !

Si je peux te poser une question, Isa : quelle opinion/connaissance as-tu du concept d'entropie de par tes études et la pratique de ton métier ? (c'est une question ouverte : à moi non-plus l'entropie n'a pas été présenté comme le concept le plus sexy de la physique !)

Mise à jour 4:

Quand j'avais cherché sur internet le lien entre cerveau et entropie, j'étais tombé sur une machine à destination des anesthésistes qui permettait de mesurer l'endormissement du patient... par une chute de l'entropie au niveau du cerveau. Marrant, non ?

Mise à jour 5:

@Isa : merci beaucoup ! Je viens de parcourir l'article que tu me suggères et qui est riche en idées, c'est vrai !

Je conçois que ma réponse en anglais contient une difficulté intrinsèque : c'est qu'elle est pluridisciplinaire. En fait, moi, j'ai fait des études d'ingénieur et par la suite, du fait de troubles (TOC notamment) et d'un antidépresseur (paroxétine), j'ai tendance à me poser la question de savoir ce qui se passe dans mon cerveau : pourquoi il bloque sur certaines idées, parfois.

Il y a quelques semaines, je me suis dit "mais c'est une chute d'entropie, ce qui se passe quand j'ai un TOC !".

J'ai résisté à la tentation de crier "Eureka !" et j'ai entrepris de relire mes cours de physique pour voir si j'y trouvais une forme de contradiction.

Pour l'instant, je vois des difficultés (normal), mais pas de contradictions.

Au contraire, les facettes multiples de l'entropie semblent aider à unifier la description que je peux faire de mon syndrome.

Mise à jour 6:

De par mes études, on m'a expliqué les interprétations modernes de l'entropie. En effet, la thermodynamique classique, telle que Clausius l'a éclairée, a été expliquée par la suite par des gens comme Maxwell ou Boltzman, dans des cas où la mécanique classique peut expliquer l'entropie par des considérations statistiques (ex: les gaz parfaits).

Plus récemment, la mécanique quantique, où les probabilités sont fondamentales, a généralisé l'éclairage de ces physiciens. On comprend mieux comment faire des raisonnements exacts avec l'entropie, mais, de plus, de nouveaux raisonnements sont permis, car dans son formalisme, la mécanique quantique exprime naturellement des propriétés linéaires et symétriques (formulation tensorielle).

Ma question en fait est un peu comme une bouteille à la mer : je ne peux pas prétendre à une maîtrise suffisante des concepts physiques et mathématiques pour asséner une modélisation du cerveau.

Mise à jour 7:

Pareillement, je peux difficilement poser ma question dans la section "sciences physiques" sur Q/R : les TOC me donnent une expérience particulière difficile à partager avec des gens sains.

Je brûlais de pouvoir rebondir sur ta curiosité : pour moi, il est évident que les neurosciences et la psychiatrie devraient établir un pont avec la physique statistique.

Les concepts sous-jacents à ma réponse sont présentés essentiellement dans le cours de physique statistique de Roger Balian (c'est un cours de l'Ecole Polytechnique). Une version de ce cours a été éditée chez Ellipses sous le nom "Du microscopique au macroscopique". S'il n'est pas disponible chez l'éditeur actuellement, ce cours jouit d'une telle réputation en physique qu'il doit sûrement se trouver dans toute section physique d'une bibliothèque universitaire.

Mise à jour 8:

Maintenant, c'est un cours de niveau second cycle en physique. A mon sens, on gagne beaucoup à l'éclairer d'un cours de mécanique quantique, ainsi que d'un cours sur le calcul variationnel (ceux de l'X de J.-L. Basdevant et J.-P. Bourguignon sont très bien, pour une approche à la fois précise et pluridisciplinaire, et avec quelques annexes sur les notions mathématiques utiles très bien faites).

Si ta curiosité te fait passer devant une bibliothèque universitaire de sciences physiques, même si tu ne consacres qu'une demi-heure à feuilleter le cours de R. Balian, je te promets un très joli voyage.

Les chapitres 2, 3, 4 et 5, qui exposent les idées générales de la physique statistique, sont merveilleux et édifiants !

1 réponse

Évaluation
  • Isa
    Lv 7
    il y a 1 décennie
    Réponse favorite

    Mdrrr ! Je doute que le gars ait compris quelque chose !!!

    En fait ta théorie ne manque pas d'intérêt mais l'entropie en relation avec le fonctionnement du cerveau, je ne pense pas que c'est par rapport au fonctionnement de neurones mais à l'étude des "parties" (entropie) d'ailleurs l'entropie selon sa définition par Wikipedia:

    "Elle peut être interprétée comme la mesure du degré de désordre d'un système au niveau microscopique. Plus l'entropie du système est élevée, moins ses éléments sont ordonnés, liés entre eux, capables de produire des effets mécaniques, et plus grande est la part de l'énergie inutilisée pour l'obtention d'un travail ; c'est-à-dire gaspillée de façon incohérente."

    Or, il me semble que le cerveau est un système ordonné où l'énergie n'est pas gaspillée de façon incohérente.

    @Frank, mes études sont loin derrière, mais je lis tout ce que je peux. En fait, ces machines à étudier l'endormissement du cerveau, appellent entropie chaque activité distincte du cerveau. Je t'envoie sur un article très intéressant qui parle de l'entropie " " Toutes choses étant causées et causantes, aidées et aidantes, médiates et immédiates, et toutes s'entretenant par un lien naturel et insensible qui lie les plus éloignées et les plus différentes, je tiens impossible de connaître les parties sans connaître le tout, non plus que de connaître le tout sans connaître particulièrement les parties ".

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