Un supercalculateur a réussi à simuler une partie de cerveau... d'un rat

Des scientifiques auraient simulé à la perfection le comportement d’un bout de cerveau de rat. Une avancée qui ouvrirait la voie à la modélisation de celui de l’homme.

Une équipe européenne de scientifiques a réussi à simuler une portion de cerveau d’un rat, ouvrant la voie à celle, plus lointaine et ô combien plus complexe, de celle d’un cerveau humain. Sous l’égide du programme européen Human Brain Project, l’équipe du Blue Brain Project de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suisse) a modélisé avec succès le comportement d’un bout du néocortex de notre ami le rat, simulation dont les résultats « collent » avec le comportement in vivo du cerveau d’un rat vivant. 

Petit bout de cerveau

Tranche de cerveau : cette vue monter l'activité électrique du cerveau numérique modélisé. © -

Les scientifiques n’ont pas créé un cerveau biologique complet mais ont simulé de manière numérique une portion du néocortex de l’animal – à peine 0,3 mm cube –, cette matière grise qui contient les corps de neurones. Ce petit volume représente tout de même plus de 30.000 neurones (sur les 21.000.000 d'un noecortex de rat), menant à presque 40 millions de connexions (les synapses). Tout l’enjeu était de modéliser le schéma organisationnel d’un organe biologique au travers d’un jeu d’algorithmes – recréer la circuiterie et son fonctionnement en somme.

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Pour déterminer que la simulation réagisse bien comme le modèle original, les scientifiques ont comparé la réponse des deux au même stimulus : une excitation des moustaches. Ce qui implique bien évidemment qu’il a fallu mettre en parallèle la réaction d’un programme informatique à un celle du cerveau ouvert d’un rat (voir image ci-dessous). Pour se donner une idée de la complexité de la chose, sachez que la simulation fonctionnait non pas sur un simple PC mais était exécutée par un super calculateur. De quoi vous redonner de l’estime pour le plus vieil ennemi de l’Homme.

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Modéliser pour guérir

Simuler la vie trépidante d’un rat c’est bien, mais le but du Human Brain Project est plus noble : lancé en 2013, ce programme de recherche a comme but ultime de simuler un cerveau humain et d’étudier dans des conditions « réelles » les maladies neurodégénératives telles qu’Alzheimer, Parkinson ou encore les troubles psychiques graves. Un cerveau virtuel pour aider à soigner les cerveaux réels.

Des avancées à prendre avec des pincettes

Si la performance technique est bien là, la communauté scientifique reste dubitative quant à la portée réelle de la dite performance, comme le souligne cet article de 24heures.ch. Le papier n’a d’ailleurs pas été classé dans la catégorie « recherche » mais dans la catégorie « Ressources » de la publication scientifique Cell, marque d’une certaine précaution du milieu scientifique.

Les équipes du Blue Brain Project ont mis leurs articles en accès libre et présentent leur résultat dans une vidéo sur YouTube. Il reste un peu plus d'une année à l’équipe pour tenir sa promesse initiale de simuler un cerveau entier d’ici 2016.