Anticiper l’avenir des neurosciences numériques
Un document de synthèse publié dans la revue «Imaging Neuroscience» décrit l’état actuel des neurosciences numériques et met en évidence les points clés des futurs développements du domaine. Ce document est le fruit d’une collaboration entre plus de 100 chercheurs, dont les discussions ont été soutenues par deux projets financés par l’UE: la troisième édition du Human Brain Project ou HBP (Projet du cerveau humain), HBP SGA3, et EBRAINS 2.0. «La manière dont la recherche sur le cerveau est menée a fondamentalement changé», fait remarquer l’auteure principale de l’article, la professeure Katrin Amunts, du HBP SGA3 et du partenaire du projet EBRAINS 2.0 l’Institut des neurosciences et de la médecine du Forschungszentrum Jülich, en Allemagne, dans une interview publiée sur le site web d’EBRAINS. Katrin Amunts est actuellement co-directrice générale d’EBRAINS, une infrastructure de recherche ouverte conçue pour accélérer la recherche sur le cerveau, et a été directrice scientifique du Human Brain Project de 2016 à 2023. «Les technologies numériques et de nouveaux instruments, outils et méthodes ont transformé le domaine», affirme Katrin Amunts. «Notre atlas tridimensionnel du cerveau, qui est devenu une sorte de Google Maps, en est un parfait exemple. Il propose non seulement des cartes détaillées du cerveau, mais également une grande quantité de données et de logiciels avec lesquels travailler. Ces dernières années, la numérisation a ouvert de nombreuses portes entre les “silos” des différentes sous-disciplines de la recherche sur le cerveau et des domaines liés au cerveau. Qui plus est, de nouvelles collaborations à grande échelle en Europe et dans le monde créent des synergies basées sur l’utilisation partagée des données et des instruments. Elles tiennent ainsi compte du fort dynamisme de la recherche. Ce changement a abouti à des avancées importantes et ouvre de nouvelles opportunités pour faire progresser la recherche sur le cerveau, la médecine et les technologies inspirées du cerveau.»
Une feuille de route scientifique
Alors que le domaine subit une transformation rapide induite par la technologie numérique, les scientifiques sont pressés d’anticiper et d’aider à façonner les développements futurs. Le document fournit ce que Katrin Amunts décrit comme un type de «feuille de route scientifique» pour les dix prochaines années. Huit domaines clés y sont identifiés pour la recherche en neurosciences numériques. Le document aborde les objectifs à court, moyen et long terme, ainsi que de nouvelles applications médicales. «Un exemple, … les“ jumeaux numériques”, qui sont des modèles mathématiques du cerveau basés sur l’ordinateur qui peuvent être continuellement mis à jour avec des données de mesure», explique la chercheuse. … «Les modèles personnalisés nous permettront d’améliorer davantage les diagnostics et les thérapies. Ainsi, la recherche initiée par le HBP est à la base de l’étude de l’utilisation du “jumeau numérique” pour une meilleure planification des interventions chirurgicales dans les cas d’épilepsie. Les cerveaux virtuels nous permettent également de tester des hypothèses de recherche fondamentales concernant l’organisation de notre organe le plus complexe, tout en ouvrant la voie à des technologies neuro-inspirées innovantes.» Le document décrit également d’autres domaines clés tels que les atlas numériques à ultra-haute résolution et les modèles du cerveau qui intègrent plusieurs échelles et modalités, l’IA neurodérivée et les innovations informatiques. L’infrastructure d’EBRAINS joue un rôle clé en intégrant les données de recherche relatives au cerveau fournies par différents groupes de recherche à travers le monde et les rend accessibles à d’autres. Elle permet également aux scientifiques d’accéder aux superordinateurs européens les plus puissants via un réseau informatique appelé Fenix et aux systèmes informatiques inspirés du cerveau, BrainScaleS et SpiNNaker. HBP SGA3 (Human Brain Project Specific Grant Agreement 3) s’est achevé en 2023. EBRAINS 2.0 (EBRAINS 2.0: A Research Infrastructure to Advance Neuroscience and Brain Health) se termine en décembre 2026. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet HBP SGA3 site web du projet EBRAINS
Mots‑clés
HBP SGA3, EBRAINS 2.0, Human Brain Project, cerveau, neurosciences, neurosciences numériques
