L'initiative européenne Human Brain Project vise à construire un cerveau humain virtuel. Dans le but, notamment, de tester des traitements. Mais le projet est critiqué.

C'est l'un des deux projets phares de l'Europe dans le cadre de son programme sur les technologies futures et émergentes. Lancé à l'automne 2013, le Human Brain Project rassemble 112 centres de recherche publics et privés, implantés majoritairement en Europe. Doté de 1,2 milliard d'euros sur dix ans, il a pour ambition de faire progresser rapidement notre connaissance du cerveau humain, via un simulateur construit à partir des données des neurosciences et tournant à l'aide de supercalculateurs.

Quand ce cerveau virtuel sera prêt, les chercheurs pourraient s'en inspirer pour concevoir des ordinateurs plus puissants. Mais il servirait surtout à tester des hypothèses sur le fonctionnement du cerveau, à mettre au point des outils de dépistage ou de nouveaux médicaments contre des maladies neurologiques. Mais l'objectif annoncé, s'il est très ambitieux, est-il vraiment réaliste?

Une partie des scientifiques très sceptique

Tel est le point de vue plutôt négatif exprimé par une partie de la communauté scientifique des neurosciences durant l'été 2014. Leur pétition s'est traduite à l'automne 2014 par la nomination d'un médiateur, afin de revoir la gouvernance du projet et de veiller à l'intégration des neurosciences fondamentales. Considéré comme l'un des principaux leaders d'Human Brain, Henry Markram est attaqué.

Mais il affirme avoir raison. Professeur de neurosciences à l'École polytechnique fédérale de Lausanne, ce chercheur a testé, dès 2005, une démarche apparentée, avec son projet Blue Brain Project. L'objectif était certes plus limité. Il s'agissait de construire le modèle d'un «processeur» élémentaire du cerveau: une colonne de tissu cortical, comprenant quelque 10000 neurones. En l'espace de trois ans, son équipe est parvenue à lui donner vie sur l'écran d'un ordinateur.

Pour échafauder leur modèle, les chercheurs ont mesuré les effets de stimulations électriques sur une colonne corticale de rat, en observant les salves de signaux qu'elles propageaient. Puis, à l'aide d'équations mathématiques décrivant le fonctionnement des neurones et l'organisation de leurs circuits, ils les ont reproduites sur le fameux BlueGene d'IBM, un puissant ordinateur.

Mais il faudra bien davantage d'équations pour simuler le comportement d'un cerveau entier. Car, sans compter le cervelet et le système limbique, le cortex d'un homme renferme des milliards de neurones, pouvant chacun se connecter à 10.000 autres, par le biais de 4 à 10 messagers chimiques, au travers de 10 à 100 types de canaux ioniques...

Prise en charge d'Alzheimer?

Pour ses détracteurs, le modèle de cerveau du Human Brain Project devrait ainsi inclure au moins 10.000 milliards de variables! Or on ne disposerait pas encore d'un modèle de compréhension du cerveau assez robuste pour agréger un tel volume de données. Mais Henry Markram se dit confiant. D'après lui, le nombre des variables pourrait sérieusement diminuer en tenant compte des règles de fonctionnement des neurones.

Et, comme le répètent les porteurs de ce grand projet face aux critiques, son objectif consiste avant tout à créer une plate-forme informatique capable d'intégrer de manière dynamique les données de la recherche, ancienne et nouvelle. Cette plate-forme saura-t-elle être utile à la prise en charge de redoutables maladies neurologiques comme Alzheimer? La Commission européenne y croit dur comme fer. Réponse en 2024.

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