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La Physique de l’Intelligence
Dans les cas où l’on observe une intelligence étrange, comme dans le cas du système biologique, l’esprit scientifique conventionnel évoquera le calcul ; le cerveau est un calculateur (une machine) qui produit des comportements, dont certains peuvent sembler volontaires, mais qui sont fondamentalement déterministes et prévisibles à partir de la programmation de la machine (dans ce cas, le câblage neuronal du modèle du cerveau en tant qu’ordinateur). De même, il existe des algorithmes génétiques qui déterminent de manière computationnelle les traits évolutifs, et les comportements apparemment intelligents des animaux ne sont que des instincts programmés par les circuits génétiques, c’est-à-dire que les animaux ne possèdent pas réellement d’intelligence ; un tel comportement qui semble présenter une intelligence innée n’est que superficiel et, à un niveau fondamental, il est simulé à partir d’algorithmes génétiques sous-jacents programmés et prévisibles.
Ainsi, la mécanique et le calcul génèrent une intelligence dans l’univers qui est en fait superficielle. L’une des principales raisons de la forte résistance de la science à accepter l’intelligence innée est peut-être qu’elle ouvre la porte à la perception d’une sensibilité naturelle, ce qui conduit à des questions de téléologie, qui à leur tour invitent à des perspectives philosophiques ou même spirituelles que la science dure veut éviter ou ignorer. Il existe une manière scientifique de comprendre l’intelligence innée qui ne fait pas appel à la pensée magique, mais qui considère la connectivité intrinsèque et intégrale de tous les systèmes comme une dynamique d’auto-organisation qui engendre en son sein une sensibilité et une volition naturelles.
À l’échelle la plus fondamentale, l’univers est un champ quantique singulier, traversé par un flux continu d’énergie et d’informations. Ce flux d’informations, coordonné par la géométrie des connexions multiples du réseau d’intrication de l’espace (mémoire spatiale), anime l’univers avec les qualités d’une intelligence innée présente dans la dynamique d’auto-organisation, en fait une hyperintelligence et une sensibilité naturelle, qui n’est pas le résultat d’un calcul ou d’un mécanisme d’horlogerie, mais qui est due à l’interrelation (souvent non locale) entre tous les sous-systèmes de l’univers, qui s’auto-organisent de manière synergique dans un système hyperintelligent entièrement coopératif et interconnecté.
Dans le cadre de l’exploration de ce concept clé, nous étudierons ici la compréhension du fait que l’intelligence dans le système biologique ne se limite pas à un système nerveux central complexe, tel que le cerveau. Le traitement de l’information environnementale et de l’information sur les états internes – générant une directionnalité intelligente des opérations cellulaires – se situe à un niveau beaucoup plus primordial que les réseaux neuronaux, au cœur de la cellule, dans les réseaux moléculaires génétiques, morphogéniques et métaboliques de la cellule, qui opèrent nécessairement au niveau quantique et impliquent donc une dynamique non locale des fonctions d’onde.
Puisque l’intelligence démontrable que nous observons dans l’activité neuronale émerge de l’intelligence des réseaux moléculaires de la cellule, qui possède la même qualité de traitement de l’information normalement attribuée uniquement aux réseaux neuronaux entiers, du fait qu’il s’agit d’un système holo-fractal avec une fonction cognitive sans échelle, nous ne devrions pas être surpris de trouver l’intelligence opérationnelle au sein de la machinerie génétique du système vivant, nous ne devrions pas être surpris de trouver l’intelligence opérationnelle au sein de la machinerie génétique du système vivant, car ce sont les réseaux morphogéniques – l’échange d’informations trans-temporel dans le réseau espace-mémoire – qui sont la racine ultime de l’intelligence dans l’organisme, et comme nous l’avons postulé dans des travaux antérieurs, cette hyperintelligence est présente même dans les réseaux biochimiques et les circuits génétiques du système vivant.
Dans une observation directe de cette intelligence au niveau moléculaire, une étude récente a découvert une édition adaptative extensive de l’ARN dans le transcriptome de la pieuvre en réponse aux conditions environnementales. La recherche montre que les céphalopodes peuvent s’adapter aux changements de température en modifiant leur code génétique afin d’altérer les protéines fabriquées dans leurs cellules nerveuses.
L’Édition d’ARN Dépendante de la Température chez les Céphalopodes Recode Largement le Protéome Neuronal
Nous avons tous entendu parler du génome, qui est relativement (mais pas entièrement [1]) fixé dès le départ avec le code et les cassettes génétiques qu’un organisme aura tout au long de sa vie. Il existe un corps complémentaire de code génétique qui, bien qu’il ne soit pas aussi souvent sous les feux de la rampe, est plus dynamique que le génome et dans lequel se déroule une grande partie de l’action de transformation d’un génotype en phénotype : il s’agit du transcriptome. Les gènes codés par les séquences de paires de bases nucléotidiques de l’ADN sont transcrits en ARN messager intermédiaire (ARNm) formant le transcriptome où de nombreux événements d’édition des gènes ont lieu avant que les transcrits d’ARNm traités ne soient exportés du noyau vers le cytoplasme où la machinerie de synthèse des polypeptides du ribosome peut accéder au code pour le traduire en la protéine spécifiée.
L’édition de l’ARN est l’un de ces événements de traitement, une catégorie de modification épigénétique, et se produit lorsque le code nucléotidique est modifié ; par exemple, l’édition d’une base adénosine en une base inosine, qui est lue différemment par la machinerie de traduction ribosome-ARNt. Cette édition de l’ARN est un processus épigénétique très répandu qui peut modifier la séquence d’acides aminés des protéines et qui est appelé « recodage ». On a découvert que chez les céphalopodes – plus que chez toute autre espèce étudiée jusqu’à présent – la plupart des transcrits sont recodés, et l’on suppose que le recodage est une stratégie adaptative permettant de générer une plasticité phénotypique. L’édition de l’adénosine en inosine (A-to-I) est très répandue chez les animaux et remplit de nombreuses fonctions, notamment la régulation et la diversification des ARNm [2].
Chez la plupart des animaux, le recodage par édition de l’ARN est relativement rare ; par exemple, le recodage constitue moins de 1 % de tous les sites d’édition signalés chez l’homme [3]. En revanche, le recodage de l’ARN est très répandu chez les céphalopodes à corps mou [4] : 60 % de tous les ARNm sont recodés chez le calmar, la pieuvre et la seiche [5]. Le séquençage de l’ARN a révélé des dizaines de milliers de sites de recodage dans les transcriptomes de ces animaux, et la plupart des transcrits recodés comportent plusieurs sites de recodage. Le recodage de l’ARN chez les céphalopodes a donc le potentiel de diversifier considérablement le protéome. Bien qu’il ne soit pas aussi étendu que chez les céphalopodes, le seul autre organisme présentant un niveau comparable de recodage est l’homme, en particulier dans le tissu de traitement de l’information neuronale. Il est donc intéressant de constater qu’en dépit de la distance évolutive entre les humains et les céphalopodes, qui sont de véritables organismes étrangers par rapport à notre biologie, il existe une évolution convergente des réseaux d’édition des gènes par l’ARN qui est directement corrélée avec les capacités cognitives d’ordre supérieur [6]. L’intelligence démontrable de ces deux espèces est enracinée dans une intelligence moléculaire de détection de l’environnement avec une édition de l’ARN et une plasticité du protéome qui s’adaptent rapidement.
Figure 1. Les céphalopodes activent l’édition de l’ARN de A à I pour modifier épigénétiquement les transcrits de l’ARNm et générer de nouvelles protéines. Le recodage de l’ARN chez le calmar spécifie des variantes uniques de kinésine avec des activités distinctes dans différents tissus et en réponse aux changements de température de l’eau de mer, et les sites de recodage des céphalopodes fournissent un guide pour identifier les substitutions fonctionnelles dans les protéines motrices des non-céphalopodes. L’édition de l’ARN chez le calmar spécifie des variantes uniques de la protéine kinésine dans différents tissus. Des variantes uniques de kinésine sont produites de manière aiguë en réponse à la température de l’eau de mer. Les variantes de kinésine spécifiques au froid améliorent la motilité d’une molécule unique dans le froid. Les editomes des céphalopodes (corps de transcriptions d’ARNm d’édition) peuvent révéler des substitutions fonctionnelles dans des protéines non céphalopodes. Image et description de l’image tirées de : [4] K. J. Rangan et S. L. Reck-Peterson, « RNA recoding in cephalopods tailors microtubule motor protein function, » Cell, vol. 186, no. 12, pp. 2531-2543.e11, Jun. 2023.
Dans une nouvelle étude [7], Joshua Rosenthal, du Marine Biological Laboratory de Woods Hole (Massachusetts), et ses collègues ont testé la réaction des pieuvres à deux points de Californie (Octopus bimaculoides) aux changements de température de l’eau dans des bassins. Ils ont progressivement augmenté la température à environ 13°C (55°F) pour un groupe et à 22°C (72°F) pour un autre groupe. Les pieuvres du bassin le plus froid ont effectué plus de 13 000 modifications de leur ARN qui ont entraîné des changements dans les protéines qui en résultent et qui sont vitales pour les processus neuronaux.
For two highly temperature-sensitive examples, it was discovered that recoding tunes protein function, a molecular-level intelligent response. One such product variant that was identified was a neuronal protein called synaptotagmin: a key component of Ca2+-dependent neurotransmitter release. In the study, crystal structures and supporting experiments revealed that editing alters Ca2+ binding, optimizing neurotransmitter release for given environmental temperatures. The second protein, also integrally involved in neurophysiology, is kinesin-1—a motor protein driving axonal transport along the core microtubule filamentary bundle—editing regulates transport velocity down microtubules. Seasonal sampling of wild-caught specimens indicates that temperature dependent editing occurs in the field as well. These data show that A-to-I editing tunes neurophysiological function in response to temperature in octopus and most likely other cephalopods.
Pour deux exemples très sensibles à la température, on a découvert que le recodage modifie la fonction de la protéine, ce qui constitue une réponse intelligente au niveau moléculaire. L’une des variantes de produit identifiées est une protéine neuronale appelée synaptotagmine : un élément clé de la libération de neurotransmetteurs dépendant du Ca2+. Dans l’étude, les structures cristallines et les expériences à l’appui ont révélé que l’édition modifie la liaison du Ca2+, optimisant ainsi la libération des neurotransmetteurs pour des températures environnementales données. La deuxième protéine, également impliquée dans la neurophysiologie, est la kinésine-1 – une protéine motrice qui assure le transport axonal le long du faisceau filamentaire des microtubules – l’édition régule la vitesse de transport le long des microtubules. L’échantillonnage saisonnier de spécimens capturés dans la nature indique que l’édition dépendante de la température se produit également sur le terrain. Ces données montrent que l’édition A-to-I règle la fonction neurophysiologique en réponse à la température chez la pieuvre et très probablement chez d’autres céphalopodes.
Figure 2. Les pieuvres utilisent l’édition de l’ARN pour répondre rapidement aux changements de température de l’environnement en modifiant la fonction des protéines. Octopus bimaculoides augmente l’édition de l’ARN de A à I sur plus de 13 000 sites lorsqu’il est exposé à des températures froides. Les changements d’édition se produisent en quelques heures et sont observés dans les populations sauvages. À titre d’exemple fonctionnel, un site induit par le froid modifie la motilité de la kinésine, un autre site induit par le froid modifie l’affinité de liaison au Ca2+ dans la protéine de fusion des vésicules, la synaptotagmine. Image et description de l’image tirées de : [7] M. A. Birk et al, « Temperature-dependent RNA editing in octopus extensively recodes the neural proteome, » Cell, vol. 186, no. 12, pp. 2544-2555.e13, Jun. 2023.
Implicaciones para la Biología Evolutiva y la Ciencia Cognitiva
Dans nos articles sur la science unifiée, nous nous concentrons souvent sur les expériences et les théories qui font progresser la physique unifiée, qui est une unification mathématique et conceptuelle de toutes les forces, constantes, propriétés, dynamiques et interactions de la matière et de l’énergie, de l’échelle quantique à l’échelle cosmologique (voir les recherches de Nassim Haramein et d’Olivier Alirol sur l’unification par invariance d’échelle). L’une des raisons pour lesquelles nous parlons de science unifiée est que nous étendons activement le concept de physique unifiée à une description unifiée de toute la matière organisée dans l’univers, ce qui va au-delà de la physique quantique et de la relativité et englobe la chimie, la biologie, la psychologie, les systèmes complexes et l’intelligence dans l’univers.
Ainsi, par exemple, nous pouvons examiner la dynamique de la gravité quantique opérationnelle dans le système biologique [8], où la géométrie spatio-temporelle sous-jacente des fonctions d’ondes quantiques intriquées des macromolécules dirige les réseaux biochimiques de la cellule et l’échange d’informations couplé du système biologique avec le réseau d’informations universel de l’espace-mémoire. Les signaux non locaux sont échangés de manière quasi-instantanée, quelle que soit la distance dans l’espace ou dans le temps, par l’intermédiaire de microtrous de ver se manifestant sous la forme d’une dynamique d’effet tunnel quantique. Notre travail d’unification de la science est peut-être un peu en avance sur son temps, car les scientifiques plus conventionnels considèrent probablement la gravité quantique et la biologie comme deux mondes séparés et distincts, qui n’ont rien à voir l’un avec l’autre. Bien entendu, il s’agit là de l’erreur d’une perspective myope et non syncrétique, et le temps, les sciences d’observation et les expériences finiront par montrer le lien indélébile et inné entre ces deux domaines, ainsi que l’interconnexion innée de tous les domaines au sein de l’univers.
Dans nos travaux sur le réseau unifié de mémoire spatiale, l’un de nos principaux postulats est que l’évolution implique des mécanismes non aléatoires qui ont une directionnalité en fonction du flux d’informations constitutif à travers l’architecture de connectivité de la mémoire spatiale qui sous-tend la dynamique d’auto-organisation et l’intelligence du système. Les processus de rétroaction et de mémoire de l’information qui se produisent dans le domaine moléculaire du système vivant et dans le domaine de la physique unifiée en sont un exemple, car la dynamique et l’organisation moléculaires sont liées aux processus d’information du réseau d’espace-mémoire, ce qui confère au domaine moléculaire du système biologique une hyperintelligence.
Ainsi, un organisme peut diriger des adaptations évolutives, non pas parce qu’au niveau de l’organisme il dirige cognitivement ces changements, mais parce que la vie est un système imbriqué de domaines cognitifs, il y a une cognition sans échelle. Nous l’étendons à toutes les échelles, de sorte que même les réseaux biochimiques ont un traitement de l’information de type cognitif, ou une intelligence innée. C’est ainsi que l’on obtient la biogenèse ; comment, à un moment donné, probablement très tôt dans l’histoire de l’univers, certains gestalts de matière abiotique sont passés à la matière vivante, les réseaux chimiques primordiaux n’étaient pas aveugles et/ou aléatoires, l’adaptation directionnelle a pu procéder de manière intelligente pour convertir une partie de la biochimie en un support de mémoire avec un codage de l’information et une syntaxe (ce que nous connaissons aujourd’hui sous le nom d’ADN), et des réseaux coopératifs directs qui ont formé des intelligences composées, comme la première cellule, puis les organismes multicellulaires et ainsi de suite.
Cette dernière étude et les révélations sur l’édition intelligente et adaptative généralisée de l’ARN dans le transcriptome des céphalopodes sont une démonstration empirique de l’intelligence au niveau moléculaire de l’organisme biologique et de l’organisation imbriquée-holofractale de la cognition sans échelle qui caractérise la biologie de façon quintessentielle. En science, les nouveaux postulats sont les prémices de nouvelles théories, et nous sommes heureux de voir notre arbeitshypothèse, telle qu’elle est définie dans le réseau unifié de la mémoire spatiale et ailleurs, faire l’objet d’une validation empirique, car c’est le creuset de l’expérimentation et des tests qui fait progresser une hypothèse vers une théorie et, enfin, vers un modèle opérationnel. Dans une perspective plus large, les expériences et les résultats tels que ceux découverts dans cette dernière étude sur l’intelligence au niveau moléculaire des céphalopodes montreront que l’organisme vivant n’est pas un simple automate moléculaire, ce qui est la perspective/hypothèse prédominante dans le paradigme scientifique conventionnel d’aujourd’hui. Au contraire, la cognition sans échelle et la dynamique organisationnelle holo-fractale du système biologique lui confèrent un caractère volitif qui va au-delà de la programmation et de la mécanique pré-déterministe : voir mon article préimprimé [9] pour approfondir cette idée – Provisional Definition of the Living State : Délimitation d’un critère empirique qui définit un système comme étant vivant.
Références
[1] S. Bachiller, Y. del-Pozo-Martín, and Á. M. Carrión, “L1 retrotransposition alters the hippocampal genomic landscape enabling memory formation,” Brain, Behavior, and Immunity, vol. 64, pp. 65–70, Aug. 2017, doi: 10.1016/j.bbi.2016.12.018
[2] Nishikura, K. (2016). A-to-I editing of coding and non-coding RNAs by ADARs. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 17, 83–96. https://doi.org/10.1038/nrm.2015.4
[3] Gabay, O., Shoshan, Y., Kopel, E., Ben-Zvi, U., Mann, T.D., Bressler, N., Cohen-Fultheim, R., Schaffer, A.A., Roth, S.H., Tzur, Z., et al. (2022). Landscape of adenosine-to-inosine RNA recoding across human tissues. Nat. Commun. 13, 1184. https://doi.org/10.1038/s41467-022-28841-4
[4] K. J. Rangan and S. L. Reck-Peterson, “RNA recoding in cephalopods tailors microtubule motor protein function,” Cell, vol. 186, no. 12, pp. 2531-2543.e11, Jun. 2023, doi: 10.1016/j.cell.2023.04.032
[5] Rosenthal, J.J.C., and Eisenberg, E. (2023). Extensive Recoding of the Neural Proteome in Cephalopods by RNA Editing. Annu. Rev. Anim. Biosci.11, 57–75. https://doi.org/10.1146/annurev-animal-060322-114534
[6] Brown, W.D. Convergent Function of Retrotransposons in Octopus Brain Drive Sophisticated Cognitive Capabilities. The International Space Federation. July 11, 2022. https://spacefed.com/biology/convergent-function-of-retrotransposons-in-octopus-brain-drive-sophisticated-cognitive-capabilities/
[7] M. A. Birk et al., “Temperature-dependent RNA editing in octopus extensively recodes the neural proteome,” Cell, vol. 186, no. 12, pp. 2544-2555.e13, Jun. 2023, doi: 10.1016/j.cell.2023.05.004
[8] N. Haramein, W. D. Brown, and A. Val Baker, “The Unified Spacememory Network: from Cosmogenesis to Consciousness,” Neuroquantology, vol. 14, no. 4, Jun. 2016, doi: 10.14704/nq.2016.14.4.961
[9] W. Brown, “Provisional Definition of the Living State: Delineation of an Empirical Criterion that Defines a System as Alive,” preprint, Jul. 2023. doi: 10.32388/V5EDGF
