Au cœur d’une véritable révolution dans l’étude du cerveau humain, des neuroscientifiques de Harvard ont recréé en trois dimensions un minuscule échantillon de cerveau, révélant des détails inédits grâce à l’aide de l’intelligence artificielle.
Un exploit scientifique inédit
Dans une avancée scientifique sans précédent, la technologie a servi de catapulte pour repousser les limites de notre compréhension du cerveau humain. Le secteur a connu un bond révolutionnaire grâce aux neuroscientifiques de Harvard, au premier rang desquels le professeur Jeff Lichtman. En exploitant plus de 1,4 pétaoctet de données issues d’imageries par microscopie électronique, l’équipe de chercheurs a réussi à reconstituer numériquement un minuscule fragment cubique du tissu cérébral humain.
Malgré une taille modeste d’un millimètre de côté, ce morceau microscopique de cortex humain abrite pas moins de 57 000 cellules, 150 millions de synapses et 230 millimètres de veines ultrafines. Cette reproduction est le fruit de près d’une décennie de travaux acharnés et se présente comme la plus détaillée et la plus étendue du cerveau humain jamais réalisée. Elle offre une résolution jusqu’aux synapses, ces éléments clés qui facilitent la transmission des signaux entre les neurones.
Le défi de la cartographie d’un « connectome »
Le professeur Lichtman qualifie d’ »ironique » le terme de « fragment » utilisé pour qualifier cet échantillon de cerveau. En effet, un téraoctet représente une quantité de données gigantesque pour la plupart des gens, mais un simple fragment de cerveau humain équivaut à des milliers de téraoctets. Avec une taille aussi petite, le défi résidait dans la cartographie détaillée du « connectome » cérébral humain. Le « connectome » représente le réseau intégral de connexions neurales et synaptiques de notre cerveau.
Malgré l’ampleur de la tâche, la concrétisation de cette cartographie pourrait émettre des éclaircissements significatifs sur les dysfonctionnements rencontrés dans les maladies neurologiques. Bien que la reproduction complète du cerveau de la souris soit l’objectif principal de Lichtman et ses collègues, l’utilisation de techniques similaires sur des segments cérébraux humains pourrait potentiellement accélérer les avancées de la recherche médicale.
Le rôle clé de Google dans cette découverte
La prouesse scientifique n’aurait pas été possible sans l’apport significatif de l’équipe de recherche Connectomics de Google. La reconstitution, basée sur un échantillon de cerveau humain obtenu lors d’une opération chirurgicale, a nécessité l’utilisation de techniques de pointe telles que la microscopie électronique à coupe en série à haute vitesse. L’intelligence artificielle, constamment à l’avant-garde des récentes percées scientifiques, a joué un rôle de premier plan dans la matérialisation de cet exploit.
Ces nouvelles avancées technologiques combinées à la valeur inestimable de cette cartographie détaillée du cerveau humain nous placent à l’aube d’une nouvelle ère dans l’étude des neurosciences. Se pourrait-il que nous soyons à l’aube d’une meilleure compréhension de la complexité humaine grâce à cette cartographie du cerveau en trois dimensions ?
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