Le Human Brain Project (HBP) européen, qui a duré dix ans, s'achève en septembre, marquant un moment important dans l'histoire des neurosciences numériques et de l'IA.
Lancé en 2013, le RAP est un projet pionnier dans le domaine des neurosciences et de la technologie qui vise à créer des simulations réalistes du cerveau humain.
En mars dernier, près de 700 chercheurs de 27 pays se sont réunis pour la dernière édition de la conférence de l'Union européenne. Sommet HBP à Marseille, en France, pour discuter des contributions durables du projet et de la voie à suivre pour la recherche sur le cerveau.
Les chercheurs ont présenté la richesse des contributions scientifiques issues de cette collaboration, positionnant le projet comme une pierre angulaire de la recherche multidisciplinaire, ou "Big Science", qui cherche à faire passer les programmes scientifiques à l'échelle internationale grâce à un financement massif.
Bien que doté d'objectifs grandioses et d'un financement de quelque 600 millions d'euros ($651m), le HBP n'a pas toujours été une sinécure.
Tout au long de ses dix années d'existence, le projet a été au centre de nombreuses controverses, y compris une pétition d'environ 150 neuroscientifiques déclarant qu'ils ne participeraient pas tant que son directeur principal, Henry Markram, n'aurait pas été licencié.
Le style de leadership de Markram a été décrit comme chaotique et sporadique, et bEn 2016, il a perdu sa place au sein de la direction du projet et a reçu l'ordre de ne pas parler à la presse.
De 2016 à 2020, la gestion du projet a été fortement restructurée.
Néanmoins, le HBP reste l'un des projets les plus ambitieux de son genre et est associé à des milliers d'études.
Alors que la recherche sur l'IA et l'apprentissage automatique s'est accélérée au cours des dernières années, le HBP a commencé à concrétiser ses ambitions de modélisation des processus les plus complexes du cerveau, mais n'est pas parvenu à comprendre véritablement des concepts insaisissables tels que la conscience.
On pourrait dire qu'il est normal que la complexité du cerveau humain ait fait échouer le projet neuroscientifique le plus ambitieux au monde.
Cependant, cela n'éclipse pas entièrement les autres succès du projet.
Selon Katrin Amunts, directrice de la recherche scientifique du HBP, le projet a produit "des atlas cérébraux en 3D de premier plan, des percées pour la médecine personnalisée basée sur la modélisation computationnelle du cerveau, l'IA et l'informatique dérivées du cerveau qui ouvrent une nouvelle voie à la technologie, et bien d'autres choses encore".
Malgré la conclusion imminente de la DGPS, les chercheurs présents à la conférence se sont montrés optimistes quant à ses impacts futurs.
"Un projet, par définition, a toujours un début et une fin, mais ce que nous voyons aujourd'hui à la fin du Human Brain Project est en train de se poursuivre", a déclaré Viktor Jirsa, chercheur à l'université d'Aix-Marseille.
Soulignant l'importance de la collaboration internationale, Stephanie Forkel, de l'université Radboud aux Pays-Bas, a déclaré : "Nous sommes tous sortis de nos silos".
Un document présenté lors du sommet, cosigné par 98 chercheurs de 16 pays, expose une vision collective pour le domaine.
Le document, transmis à la Commission européenne lors de l'événement, décrit "les domaines de recherche que nous envisageons pour les années à venir, l'instrumentation nécessaire et les principales opportunités", selon M. Amunts.
La contribution du HBP à la technologie médicale
Un résultat phare du HBP est EBRAINSL'Institut de recherche sur le cerveau, une infrastructure de recherche qui offre un accès libre à une multitude de données, de technologies de pointe et de services pour la recherche sur le cerveau.
Grâce à la fusion de cartes en 3D couvrant environ 200 structures du cortex cérébral et des régions plus profondes du cerveau, les chercheurs du HBP ont développé l'Atlas du cerveau humain, qui est disponible sur la plateforme.
Cet atlas complet offre une vue stratifiée de l'architecture du cerveau, depuis les structures cellulaires et moléculaires jusqu'aux groupes fonctionnels et aux réseaux de connectivité.
"Pensez à l'atlas du cerveau humain comme au Google Maps des neurosciences", a déclaré M. Amunts lors d'une conférence de presse organisée dans le cadre du HBP Summit 2023 qui s'est tenu en mars.
Le neuroscientifique Nicola Palomero-Gallagher a souligné l'utilité de cette plateforme en déclarant : "Un travail qui me prenait deux jours par le passé ne me prend plus que dix minutes aujourd'hui. Je travaille avec l'atlas du cerveau humain sur EBRAINS, qui comprend des données extrêmement volumineuses que l'on ne peut pas traiter sur un ordinateur portable normal. Il faut des superordinateurs... Maintenant, tout cela a été vraiment simplifié, et je peux accéder aux données et travailler avec elles de n'importe où dans le monde, comme n'importe quel chercheur en sciences du cerveau !
De nombreux succès cliniques ont également été enregistrés. Les recherches menées dans le cadre du projet ont joué un rôle essentiel dans l'étude et le développement de nouvelles thérapies pour des affections neurologiques telles que l'épilepsie et la maladie de Parkinson.
SLes scientifiques explorent les moyens d'utiliser des techniques de stimulation cérébrale profonde, initialement modélisées et mises en œuvre par l'industrie. compris grâce à la recherche sur la PBHL'utilisation d'un médicament pour soulager les symptômes de la maladie de Parkinson.
L'IA au service de la compréhension des stimuli visuels
L'une des réalisations les plus importantes du HBP au cours des dernières années est la compréhension de la manière dont le le cerveau traite les stimuli visuels.
Des chercheurs de l'université d'Amsterdam ont observé que les interprétations visuelles du cerveau dépendent des données auditives et tactiles, et pas seulement des propriétés visuelles des stimuli. Notre sens de la vue est étroitement lié à d'autres sens, tels que l'ouïe et, étonnamment, le toucher.
Cela suggère que notre compréhension de l'environnement est un processus plus interactif et multisensoriel qu'on ne le pensait auparavant.
Cyriel Pennartz, chercheur au HBP et l'un des auteurs de l'étude, a expliqué que cette vision multimodale du traitement sensoriel soutient la théorie du "neuroreprésentationalisme", qui considère la perception comme "la construction des meilleures représentations possibles de notre environnement".
Sur la base de cette recherche, des scientifiques de l'université technologique de Graz, dans le cadre du HBP, ont formé un modèle d'IA à grande échelle qui imite le cortex visuel primaire de la souris.
Ensuite, un étude distincte a mis au point un implant cérébral destiné à rendre la vue aux malvoyants après un accident de voiture. ont montré que la stimulation du cortex visuel induit une perception visuelle chez le singe.
Cette approche stimule directement le cerveau, sans passer par les yeux et le nerf optique. Elle a déjà été mise en œuvre dans un prototype de prothèse qui a permis à une femme aveugle de "voir des formes et des lettres simples" - une avancée sans précédent dans le traitement de la cécité.
2023 a vu une explosion des interfaces cerveau-ordinateur (BCI) qui peuvent lire et analyser avec précision les données du cerveau et les introduire dans des modèles d'apprentissage automatique (ML).
Les BCI sont Reconstituer la vie des victimes d'accidents vasculaires cérébraux et les survivants d'accidents, les personnes paralysées et les personnes souffrant de maladies débilitantes comme la sclérose latérale amyotrophique (SLA).
Nous vivons à une époque où les modèles d'IA alimentent toute une série d'appareils mécaniques et technologiques, permettant aux gens de le pontage des lésions de la colonne vertébrale de marcher naturellement, parler en imaginant des penséeset évoquer des images réalistes en les visualisant.
Dans un avenir assez proche, la technologie qui permet à l'homme de manifester des actions complexes par la pensée pourrait entrer en production commerciale.
Leçons pour la Big Science
Bien que le HBP offre une série de réalisations dans les domaines des neurosciences, de la biologie et de la recherche technologique, il n'a pas été exempt de revers.
L'un de ces points de désaccord est la portée trop ambitieuse du projet, qui vise à fournir une compréhension complète de l'ensemble du cerveau humain, une tâche dont beaucoup pensent qu'elle est encore au-delà de nos capacités technologiques et scientifiques actuelles.
Tandis que études récentes ont fait des progrès dans la construction de matériel d'IA léger modelé sur les neurones et d'autres structures cérébrales, la complexité et l'efficacité des cerveaux biologiques défient la technologie actuelle.
Bien que vaste, la production scientifique du projet a été décrite comme fragmentée et mosaïque, se concentrant sur des aspects discrets du cerveau plutôt que sur une vision holistique comme cela était prévu à l'origine.
Yves Frégnac, membre du HBP, résume cela en déclarant : "Je ne vois pas le cerveau, je vois des bouts de cerveau".
Le HBP a également été confronté à des difficultés financières. Initialement promis à un budget d'un milliard d'euros, l'allocation finale s'est élevée à 607 millions d'euros.
Bien que l'avenir du HBP soit incertain, le projet - en termes de recherche, de gestion et d'organisation - offre des leçons précieuses sur les pièges et les complexités de la Big Science, en particulier lorsque des budgets massifs et des attentes élevées se heurtent à des visions grandioses.
À l'heure où le projet touche à sa fin, il restera dans les mémoires comme un jalon essentiel, bien que parfois polarisé, dans notre quête de compréhension de l'organe le plus complexe du corps humain.
