Dans quelques années, les scientifiques seront capables de stimuler l’activité cérébrale, de développer des ordinateurs qui pensent comme le font les gens, de cartographier des maladies du cerveau avec pour objectif de les traiter, de constuire des robots qui sentiront ce qui doit être fait.

Ils pourront développer une « théorie du tout » fournissant un cadre à la compréhension des processus d’apprentissage, de mémoire, d’attention et de comportements motivés par un objectif.

Pour la première fois, le PCH fournira une réelle connaissance de comment le cerveau fonctionne, permettant aux scientifiques, aux ingénieurs, aux programmeurs et d’autres d’en faire des interfaces et de développer des programmes, des produits et des procédures qui rendront la vie meilleure et plus simple, selon le professeur Henry Markram, co-directeur du Projet Cerveau Humain.

« A mon avis, le PCH constituera un tournant, explique Markram. Le projet apportera des changements à tous les niveaux de la société, et pour améliorer la situation en aidant à développer de nouvelles thérapies pour les conditions liées à la démence comme Alzheirmer, et beaucoup d’autres ».

Markram, ancien de l’Institut Weizmann, est directeur de l’Institut du Cerveau et de l’Esprit de l’Ecole polytechnique à Lausanne en Suisse, qui coordonne le PCH parmi 135 partenaires dans 21 pays.

Faisant partie d’un plus large projet, des centaines de chercheurs travaillent sur des applications ésotériques de recherche sur le cerveau, comme la neurobotique (fournissant des robots avec des « modèles de cerveau pré-validés » qui permettent aux robots de fonctionner seuls dans des tâches spécifiques), l’informatique neuromorphique (stimuler les neurones humains avec des micropuces électroniques), des stimulations du cerveau (qui seront accessibles aux chercheurs sur le net) et beaucoup d’autres applications.

Toute cette technologie du cerveau, et bien d’autres, seront présentées le mois prochain à Tel Aviv lors de la deuxième conférence BrainTech, a déclaré Miri Polachek, la directrice d’IBT.

« Israël, contrairement à d’autres pays participant au PCH, n’a pas encore d’agence de recherche subventionnée par le gouvernement, alors nous sommes le groupe principal coordonnant les activités sur la recherche cérébrale ici. Les chercheurs israéliens sont impliqués dans de nombreux projets très intéressants, dont certains seront évoqués à la conférence », explique-t-elle.

Parmi les intervenants de la conférence, on retrouvera Markram lui-même qui décrira les derniers développements dans le PCH et la recherche cérébrale dans son ensemble.

En réalité, le PCH met en place deux modèles de cerveau, explique Markram, un cerveau de souris qui devrait être réalisé pour l’année prochaine, et un cerveau humain sur lequel le travail continuera pour au moins cinq ans. Le cerveau de souris, dont l’activité neuronale est moins compliquée, donnera aux scientifiques une idée de comment travailler avec le cerveau humain beaucoup plus complexe qui dispose de dizaines de milliards de neurones.

Henry Markram (Crédit : Autorisation)

Henry Markram (Crédit : Autorisation)

Il insiste pourtant sur le fait que le PCH n’a pas pour but de créer des cerveaux artificiels.

« Il s’agit plus de comprendre la conception du cerveau, explique Markram. Nous développons une approche systématique où nous pouvons apprendre comment les différents composants du cerveau, tout comme le cerveau et le corps, le cerveau et l’environnement, interagissent ensemble. C’est essentiellement une approche systématique pour comprendre le cerveau et construire des plate-formes et des interfaces qui permettront aux scientifiques de conduire une recherche sur une vaste série d’applications et d’emplois ».

« Pour comprendre le cerveau, nous avons besoin de savoir comment les neurones fonctionnent, indépendamment et ensemble l’un avec l’autre, ce qu’est leur plasticité (un terme qui réfère à des changements dans les chemins neuronaux et les synapses) et d’autres facteurs, déclare Markram. Cela nous permettra de mener des simulations et des analyses, et permettra aux scientifiques de voir, par exemple, quelle est la signature caractéristique d’une maladie cérébrale, et de développer des moyens de la traiter en se basant sur les observations dans leurs tests ».

Cette capacité, explique Markram, sera l’un des grands bénéfices de la PCH.

« Actuellement, nous utilisons ce que j’appelle une méthode de « boîte noire » pour traiter les maladies cérébrales comme ALS, Alzheimer et Parkinson, déclare Markram. Nous faisons des corrélations en donnant des médicaments à un patient et en observant s’ils sont efficaces ou non. Ce n’est pas une manière scientifique de procéder ».

La vraie science, explique Markram, demande un environnement que les scientifiques peuvent utiliser pour dupliquer des situations du monde réel et enregistrer les résultats des changements.

Ce ne sera possible que lorsque les scientifiques auront des modèles du cerveau humain qu’ils peuvent comprendre et manipuler, et c’est ce que le PCH fera pour la science médicale, explique Markram. « C’est comme si nous construisons un microscope pour le cerveau. Tout comme un microscope révèle l’intérieur de cellules et de bactéries au travail, le PCH donnera à voir le travail interne du cerveau ».

Mettre en place une méthode scientifique pour la recherche cérébrale sera un projet important au BrainTech. L’une des activités lors de l’événement sera le Défi du Cerveau où les différentes équipes vont s’affronter pour aborder les principaux problèmes liés au cerveau grâce à une approche collaborative et multidisciplinaire.

Le Défi, sponsorisé par IBT et l’Allen Brain Institute des Etats-Unis, proposé aux équipes sera de présenter une proposition unique développant une approche translationelle pour les principaux problèmes que posent les maladies du cerveau humain.

Les gagnants du défi pourront faire un stage à l’Institut Allen à Seattle, où ils travailleront avec l’une des meilleures équipes de recherche sur le cerveau dans le monde.

Si l’idée est vraiment prometteuse, IBT mettra en relation l’équipe gagnante avec des investisseurs israéliens qui pourraient être intéressés par la proposition et qui souhaiteraient la développer, a déclaré Polachek.

« L’écosystème en technologie cérébrale d’Israël est mûre pour une collaboration internationale et nous anticipons déjà les innovations révolutionnaire qui sortiront de ce Défi et qui pourraient potentiellement aider des millions de personne à travers le monde », ajoute-t-elle.

Les bénéfices des recherches sur le cerveau humain ne se limiteront pas à des applications dans le domaine de la santé, indique Markram.

La technologie cérébrale sera utilisée pour fabriquer des machines, des ordinateurs, des robots et des appareils plus intelligents, et qui seraient capables de régler des problèmes seuls.

« La plupart des ordinateurs les plus puissants d’aujourd’hui sont incapables d’effectuer les calculs que le cerveau humain réalise – et cela tout en consommant moins d’énergie qu’un ampoule », précise-t-il.

« En comprenant comment le cerveau arrive à faire cela – la manière dont il fait des calculs fiables avec des éléments non fiables, la manière dont les différents éléments communiquent – peut fournir la clé non pas seulement pour développer une nouvelle catégorie de matériel informatique mais pour basculer dans une révolution conceptuelle dans le domaine informatique dans son ensemble. L’impact économique et industriel est potentiellement énorme ».

Pour de nombreuses personnes, la perspective que la science puisse comprendre de manière approfondie le cerveau est un peu effrayant. Comment peut-on être sûr qu’un scientifique fou ou un dictateur fou (éventualité peut-être plus probable) n’utiliseront pas cette technologie à des fins négatives ?

« C’est pour cette raison que nous avons fait l’effort d’inclure des éthiciens, des philosophes et des dirigeants religieux au sein du projet », insiste Markram.

« Nous avons étudié tous les scénarios catastrophes qui pourraient arriver et avons structuré la recherche pour s’assurer que ces problèmes n’entachent pas le travail important que l’on effectue ici ».