Reconstituer un bout de cerveau de rat en laboratoire, c'est (presque) possible

Des chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (Suisse) "ont reconstruit et simulé un morceau de cerveau de l'animal sur ordinateur", selon le journal "Le Temps".

Vue axiale des circuits neuronaux d\'un cerveau de rat.
Vue axiale des circuits neuronaux d'un cerveau de rat. (SHERBROOKE CONNECTIVITY IMAGING / AFP)

Un petit bout de cerveau sur ordinateur, un grand pas pour la science ? Oui, à en croire Le Temps. Jeudi 8 octobre, le journal suisse a relaté une prouesse réalisée par 82 chercheurs du Blue Brain Project (BBP), membre du plus vaste Human Brain Project européen. A l'Ecole polytechnique fédérale de Toulouse, ces neuroscientifiques ont reconstruit et simulé une bribe de cerveau de rat sur ordinateur. Et leurs travaux ont été publiés dans Cell, une des revues les plus prestigieuses dans le domaine. 

Comment s'y sont pris les scientifiques ? Ils ont commencé par étudier le fonctionnement et les circuits "d'un échantillon de 14 000 neurones dans un néocortex de rats", explique le journal suisse. Puis ils ont reconstitué sur ordinateur "l’architecture neuronale tridimensionnelle d’un volume équivalent à un tiers de millimètre cube, contenant 30 000 neurones et 37 millions de synapses". Ils expliquent leur démarche dans la vidéo ci-dessous.

Pour valider leur modèle, ils ont ensuite stimulé ce bout de cerveau en envoyant "une stimulation qui correspond à une excitation des moustaches du rat, poursuit le quotidien helvétique. Résultat : les réponses fournies par le réseau neuronal virtuel étaient similaires à celles décelées sur le cerveau du rat, selon les chercheurs."

Un nouvel outil pour étudier la mémoire et le traitement de l'information

A quoi peut servir cette reconstitution ? Les chercheurs du HBP estiment, selon Le Temps, avoir développé un nouvel outil "pour étudier le traitement de l’information et les mécanismes de la mémoire dans des états cérébraux normaux (éveil, somnolence, sommeil) et anormaux (épilepsie, voire d’autres troubles cérébraux)."

Le directeur de la société américaine Brain Corporation, également cité dans Le Temps, en suggère un autre : "Pour nous qui développons des modèles de réseaux de neurones plus simples, mais avec 100 millions d’unités, et tentons de les implémenter sur des robots pour leur donner des capacités sensorielles, la vue par exemple, il eût été génial d’avoir accès aux données physiologiques contenue dans cet article il y cinq ans déjà."