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Construire un cerveau humain

La semaine dernière, j'ai écrit au sujet des scientifiques qui pensent grand. Et ils voient grand. Mais comparé à Henry Markram, ce sont des lilliputiens d’idée.

Son rêve est de construire un cerveau humain. Pas un vrai cerveau constitué de tissus, de vaisseaux sanguins et de neurones, mais le super-ordinateur ultime, un modèle extrêmement sophistiqué qui fonctionnerait comme un cerveau, capable d'apprendre de nouveaux comportements et de développer des compétences cognitives. Ce serait, dit-il, "le télescope Hubble pour le cerveau".

Markram, chercheur en neurosciences à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Suisse, est sur cette piste depuis un certain temps, au moins au milieu des années 90. Mais sa quête prend de l'ampleur en 2005 lorsqu'il convainc l'institut d'investir dans un supercalculateur IBM «Blue Gene», puis lance ce qu'il appelle le Blue Brain Project, son premier grand pas vers une machine capable de simuler les fonctions cérébrales.

Maintenant, il veut que l'Union européenne aille de l'avant avec lui. Son projet est l'un des six finalistes de ses deux initiatives «Flagship». Le prix? Un investissement de 1 milliard d'euros, soit environ 1, 3 milliard de dollars.

Alors, qu'est-ce que l'UE obtiendrait pour ce morceau de changement ordonné? Le plan de Markram est d'intégrer les données de dizaines de milliers d'articles de recherche sur le cerveau publiés chaque année, de prendre ce que l'on sait de chaque section et de chaque fonction du cerveau et de l'utiliser pour créer un modèle d'une complexité insondable "à partir du niveau génétique, le niveau, les neurones et les synapses, la formation des microcircuits, les macrocircuits, les mésocircuits, les zones du cerveau - jusqu’à ce que nous sachions comment relier ces niveaux, jusqu’au comportement et à la cognition. "

Même les supercalculateurs les plus puissants d'aujourd'hui ne peuvent pas atteindre ce niveau de simulation. Mais d'ici 2020, ils pourraient. En fin de compte, le code développé pour ce que Markram appelle le projet «Human Brain» serait disponible pour tout chercheur. Cela leur permettrait, par exemple, d'inonder le cerveau virtuel de versions programmées de médicaments expérimentaux ou de perturber les fonctions cérébrales et d'observer ce qui se passe. Cela pourrait être un modèle de recherche sur le cerveau, un modèle qui, selon les chercheurs, pourrait améliorer considérablement la capacité de cartographier et, éventuellement, de guérir les maladies du cerveau, tout en réduisant la nécessité d'expérimenter le cerveau des animaux.

Maintenant, qui pourrait avoir un problème avec ça? Il s'avère que beaucoup de scientifiques font. Ils disent que Markram est coupable de vœux pieux, que son approche de la simulation ne fonctionnera pas ou ne serait pas plus facile à comprendre que le cerveau lui-même. Et ils craignent que si l'UE injecte un milliard d'euros dans le projet, toutes les neurosciences seraient englobées par la vision de Markram.

Néanmoins, il soutient que si ce n'est pas lui, quelqu'un d'autre développera un cerveau virtuel qui fonctionne comme la vraie chose. "La recherche basée sur la simulation est une fatalité", a-t-il déclaré lors d'une réunion de scientifiques plus tôt cette année. «Cela s'est déjà produit dans de nombreux domaines scientifiques. Et cela va arriver dans les sciences de la vie. "

Le cerveau qui ne mourrait pas

Bon, prenons maintenant le cerveau dans une direction différente, même si elle peut sembler tout aussi fantaisiste. Il y a quelques semaines, lors de la conférence internationale Global Future 2045 à Moscou, un jeune magnat des médias russe, Dmitry Itskov, a partagé son rêve de libérer son cerveau. La première phase de son projet, qu’il appelle Avatar, impliquerait le contrôle de robots dotés d’un cerveau humain. Ce n'est pas si exagéré. La DARPA, l'agence de recherche du Pentagone, a lancé son propre projet, également appelé Avatar, dans lequel les soldats contrôleraient avec la cervelle un substitut mécanique.

Mais alors Itskov prend le train rapide pour Fantasyland. La phase deux impliquerait la «transplantation» d'un cerveau humain dans un corps synthétique. Il pense que c'est faisable dans 10 ans. Et dans 30 ans, il pense qu'il sera possible de développer des corps de type hologramme pouvant héberger un cerveau artificiel plutôt que physique - il parle maintenant le langage de Markram. Cela, affirme Itskov, "conduirait sur la voie de l'immortalité".

Itskov reconnaît que cela peut ressembler à une folie. Mais, note-t-il, ils ont dit la même chose à propos d'Internet.

Salade Cérébrale

Voici plus de la dernière recherche sur la façon dont notre cerveau fait ce qu'il fait:

  • Sally Adee, une écrivaine de New Scientist, dit: «Une tête pensante» est tout à fait plausible après avoir été câblée avec des électrodes qui ont stimulé son cerveau pour induire des «états de flux». La stimulation, dit-elle, lui a interdit toutes les distractions.
  • Même Google Maps n'y est pas allé: un scanner d'imagerie à la pointe de la technologie, développé par Siemens, a commencé à cartographier le cerveau de manière très détaillée en suivant le passage des molécules d'eau à travers les fibres nerveuses.
  • Dans les mauvaises herbes: Un chercheur canadien qui étudie les effets de la marijuana sur la mémoire croit que les cellules du cerveau autres que les neurones aident à déterminer ce dont nous nous souvenons. On a longtemps pensé que les neurones faisaient tout le travail en stockant les mémoires, mais le scientifique Xia Zhang explique que ses recherches montrent que les cellules astrogliales sont également impliquées.
  • Les scientifiques de l'Université de technologie de Sydney affirment que des couples harmonieux peuvent en fait être «sur la même longueur d'onde».
  • Le secret pour gagner votre tranche de March Madness: Bref, allez-y avec votre coeur. Une étude menée à la Columbia Business School a révélé que les personnes plus susceptibles de faire confiance à leurs sentiments étaient également plus susceptibles de prédire avec précision le résultat des événements.

Bonus vidéo: La vidéo a quelques années, mais cette conférence TED d'Henry Markram vous donne une bonne idée de ce qui se passe dans son cerveau au sujet du cerveau.

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