07 jun 2019

Le cerveau virtuel simule le cerveau pour révéler les origines des troubles

La capacité humaine à utiliser un «outil» (notre cerveau) pour construire un autre outil afin d’expliquer le fonctionnement du premier outil est un don évolutif qui nous distingue des autres animaux. Des moteurs de simulation puissants comme le «cerveau virtuel» illustrent à la fois ce don et son déploiement.
Ironie de l’esprit, la complexité même du cerveau humain rend difficile la théorisation de son fonctionnement, en utilisant uniquement la pensée. Cependant, les modèles informatiques peuvent simuler les conséquences des théories, identifier les problèmes et formuler de nouvelles théories pour les tests neuroscientifiques.

Dans le cadre du HBP (Human Brain Project), la simulation du cerveau à grande échelle, et plus particulièrement le cerveau virtuel inclus, permet de mieux comprendre l’émergence de réseaux dits à l’état de repos. L’électroencéphalographie (EEG) et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) montrent que les cerveaux sont actifs même lorsqu’ils ne sont pas engagés dans des activités spécifiques. Les simulations cérébrales expliquent que ces réseaux rythmiques émergent spontanément de l’interaction de grands groupes de cellules nerveuses via la substance blanche du cerveau.

À la recherche de modèles émergents

Le cerveau est composé en moyenne d’environ 86 milliards de cellules nerveuses et d’un billiard de connexions entre elles. Les cellules nerveuses et les connexions sont à leur tour constituées d’éléments encore plus petits, comme les canaux ioniques, avec une gamme de propriétés fonctionnelles. Simuler le cerveau à ce niveau nécessiterait la mesure de toutes les propriétés subtiles de ces composants.

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