Santé

Le modèle de Shannon-Weaver appliqué au cerveau

Dossier - Les arcanes de l’information mentale
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Comment s’organise l’information mentale ? Claude Berrou, professeur à Télécom Bretagne, présente les réseaux neuronaux dans le cortex humain. La redondance de la mémoire, ou encore un rapprochement entre mémoire cérébrale et mémoire numérique, sont aussi abordés.

  
DossiersLes arcanes de l’information mentale
 

C'est à la fin des années 1940 que Claude Shannon et Warren Weaver ont proposé un modèle de communication numérique, lequel a depuis démontré toute son efficacité dans les systèmes modernes de télécommunications, ainsi d'ailleurs que dans les dispositifs de stockage (mémoires de masse).

Comment fonctionne notre cerveau ? © Agsandrew, Shutterstock

La première opération, dans ce modèle, consiste à extraire de la masse des données à transmettre ou à mémoriser tout ce qui ne semble pas pertinent du point de vue de son exploitation ultérieure. Cette opération, que l'on appelle « codage de source » ou « compression numérique », vise donc à éliminer la redondance informationnelle inutile. Puis de la « redondance subtile » est ajoutée aux messages compressés, laquelle permettra, en cas d'altération, de corriger erreurs ou effacements, jusqu'à un certain point. Cette seconde opération est dite « codage de canal » ou « codage correcteur ».

Dans le modèle de Shannon-Weaver, l’information subit un codage de source puis un codage de canal, afin d’arriver à un stockage à la fois robuste et parcimonieux. © Télécom Bretagne

La pertinence du modèle de Shannon-Weaver

Pour le cerveau aussi, parcimonie et robustesse sont deux préoccupations majeures. D'une part, il ne dispose que de 20 petits watts en moyenne pour entretenir dans le cortex toute l'information mentale emmagasinée et en cas de besoin, la retrouver proprement. Ceci tout en accomplissant d'autres tâches physiologiques, comme le maintien des fonctions vitales et bien d'autres assurées par ses régions dites reptilienne et limbique. Cette information corticale doit donc être minimale et sélectionnée avec parcimonie. D'autre part, les éléments de connaissance que le cerveau a jugés suffisamment importants pour être mémorisés doivent l'être de façon robuste pour résister aux agressions chimiques et physiques qu'il subit continuellement, ainsi qu'au vieillissement naturel. La redondance est indispensable pour assurer cette robustesse.

Le modèle de Shannon-Weaver est donc pertinent vis-à-vis de l'information mentale, mais il reste encore à trouver les « codes mentaux » de la compression et de la correction. En particulier, quelle peut bien être la nature de cette redondance dont nous pensons qu'elle seule peut expliquer la pérennité de nos multiples souvenirs ?