A quelles découvertes s'attendre si nous parvenons à craquer un jour le code de notre cerveau ?

Atlantico : Le récent projet européen Humain Brain Project a l’ambition de comprendre le cerveau humain. Ce programme durera dix ans et regroupe 80 laboratoires dans 16 pays. Sommes-nous sur le point de décoder complètement notre cerveau ?

Alain Destexte : Ce projet européen a pour but d’avancer le plus loin possible vers la représentation du cerveau humain. Les recherches prévoient de simuler certaines de ses fonctions pour mieux les isoler, mais également  de participer à la genèse de circuits électroniques qui pourraient fonctionner de façon analogue au cerveau, pour remplacer des fonctions défaillantes par exemple.

On est à l’aube de quelque chose, cependant il parait impossible de déterminer de façon précise quand aura lieu le déclic. On ne peut pas dire qu’on est sur le point de décoder notre cerveau, cet organe est certainement le plus complexe de notre corps. Son étude précise va encore nous demander des années de recherches. Personne ne peut déterminer si oui ou non, nous arriverons un jour à décoder entièrement notre activité cérébrale ou bien s’il restera toujours une part de mystère...

Que pourrait-on trouver grâce à ces études ? Quels sont les enjeux d’un tel projet pour la médecine ?

Plus on implique les neurosciences, plus on va produire des objets artificiels qui vont créer un signal compatible avec notre système nerveux. Dans un avenir assez proche, nous aurons la possibilité d’utiliser des algorithmes similaires à ceux du cerveau. De ces algorithmes vont naître des machines analogues à notre activité cérébrale. D’une certaine façon, les machines pourront communiquer avec notre cerveau et notre corps.

Aujourd’hui, les chercheurs arrivent à réaliser des rétines artificielles. Ces dernières permettent non seulement de mieux comprendre la vision, mais également de restaurer la vision pour des personnes aveugles ou de l’améliorer pour des mal-voyants. Il existe également des cochelées artificiels pour remplacer cette partie de l’oreille chez des patients sourds. Grâce à la recherche, les prothèses auditives sont de très bonne qualité.

Quelles sont les récentes avancées qui ont amélioré la compréhension de notre cerveau ?

Il y a eu des avancées récentes en neuro-imagerie. Des chercheurs ont réussi à déchiffrer une partie de l’activité du cerveau. Ils ont observé qu’en présentant les même images -ou stimuli- à des personnes testées, le cerveau créait les mêmes patrons d’activités, un peu comme une signature correspondant à chaque image. L’expérience prouve également que si le cerveau produit ces signatures pendant le sommeil, cela signifie que la personne rêve de l’image correspondant à la signature.

Grâce aux différentes recherches, nous avons pu progresser dans la technique de détermination de la connectivité. La méthode appelée Diffusion Tensor Imaging (DTI) utilise le signal de diffusion de l’eau dans le cerveau pour repérer les fibres et leurs interconnections.  Cela a permis d’établir une première cartographie.

Donc la recherche avance grandement. Cependant ces expériences regardent l’activité cérébrale : aujourd’hui la science n’est pas encore capable de dire comment ni pourquoi cette activité a été générée. L’observation constitue la première étape avant la compréhension.

Pourquoi une cartographie précise de notre cerveau est-elle essentielle pour l'avancée de la médecine ?

Avoir la cartographie des connections du cerveau est absolument essentiel pour comprendre son fonctionnement. Non seulement de façon globale, mais aussi de façon locale. Même pour le cortex visuel qui pourtant est l’un des plus connu, il reste des zones d’ombres qu’il faut découvrir pour appréhender entièrement la vision humaine, qui est de loin notre sens le plus sophistiqué.

Aujourd’hui on peut envisager la construction d’une cartographie précise, ce qui n’était pas le cas il y a dix ans. Cependant, les outils et les machines sont très onéreux. Ces machines génèrent énormément de données informatiques, il faut donc des programmes spécifiques pour les déchiffrer. La neuro-information doit se développer.

L’étude du cerveau fait appel à plusieurs domaines d’expertises : le vivant, l’électronique, les simulations sur ordinateur. C’est pour cela que les mathématiques, et les théoriciens sont essentiels dans le cheminement de la recherche, car il faut lier les différentes découvertes. Les mathématiques sont un pont entre la science et l’ingénierie médicale.

Propos recueillis par Manon Hombourger