Les virus apprennent-il ? Le couplage hôtes-pathogènes comme système complexe apprenant - HAL Accéder directement au contenu
Article dans une revue Cahiers de Systémique Année : 2023

Do viruses learn? Host-pathogen coupling as a learning complex system

Les virus apprennent-il ? Le couplage hôtes-pathogènes comme système complexe apprenant

Hugues Petitjean
  • Fonction : Auteur
Patrick Schmoll
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1130298

Résumé

In their diversity, viral pandemics present comparable forms, from which we deduce a sort of usual fate of these pathogens. We know that they proceed in waves, present mutations, variances, and often end up becoming endemic in forms that do not exterminate the population of their hosts. Sometimes they even integrate into the host organism and, like a symbiont, contribute to its functioning, as is the case with certain bacteriophages. Such behavior suggests a form of adaptation. The article proposes that the different stages of the progression of a virus (its extension, the number of infected and deceased hosts, its mutations) could constitute information, and provide feedback on the behavior of the latter. There is then a possibility of feedback loops as in many systems, and in this sense, a process of learning. The authors first give different examples of learning biological systems which support the idea that comparable processes are at play in the case of certain viruses. They then develop the hypothesis according to which a collective associating the virus and its hosts could behave like a learning system with distributed memory and would adapt through learning.
Dans leur diversité, les pandémies virales présentent des formes comparables, d'où l'on déduit une sorte de destin habituel de ces pathogènes. On sait qu'ils procèdent par vagues, présentent des mutations, des variances, et finissent souvent par devenir endémiques dans des formes qui n'exterminent pas la population de leurs hôtes. Parfois ils s'intègrent même à l'organisme hôte et, à la manière d'un symbiote, contribuent à son fonctionnement, comme c'est le cas de certains bactériophages. Un tel comportement suggère une forme d'adaptation. L'article propose que les différentes étapes de la progression d'un virus (son extension, le nombre d'hôtes contaminés et décédés, ses mutations) pourraient constituer une information, et faire retour sur le comportement de ce dernier. Il y aurait alors possibilité de boucles de rétroaction comme dans de nombreux systèmes, et en ce sens, apprentissage. Les auteurs donnent dans un premier temps différents exemples de systèmes biologiques apprenants qui permettent de soutenir l'idée que des processus comparables sont en jeu dans le cas de certains virus. Ils développent ensuite l'hypothèse selon laquelle un collectif associant le virus et ses hôtes pourrait se comporter comme un système apprenant à mémoire distribuée et s'adapterait par apprentissage.
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Citer

Hugues Petitjean, Patrick Schmoll. Les virus apprennent-il ? Le couplage hôtes-pathogènes comme système complexe apprenant. Cahiers de Systémique, 2023, 2, pp.21-30. ⟨10.5281/zenodo.10076256⟩. ⟨halshs-04272817⟩
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Dernière date de mise à jour le 19/05/2024
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