Des chercheurs de Google et du Janelia Research Campus ont publié une carte complète et inédite du cerveau d’un dophile mâle, contenant plus de 166 000 neurones. Quelques jours plus tard, des développeurs ont commencé à connecter ce réseau neuronal simulé à des jeux vidéo comme Doom et Super Mario 64.
Le connectome MaleCNS v1.0 et la cartographie du cerveau d’une drosophile
Annoncée par Google Research en collaboration avec le Howard Hughes Medical Institute’s Janelia Research Campus, la publication de cette cartographie neuronale représente une étape majeure dans le domaine des neurosciences. La recherche, issue d’un projet mené sur une décennie, détaille la structure complète du cerveau et du système nerveux central d’un spécimen adulte de drosophile mâle. Le 3 septembre, les scientifiques ont publié les résultats de ce projet mené sur dix ans.
Les scientifiques ont obtenu ce résultat en découpant le système nerveux de l’insecte en millions de sections extrêmement fines, imagées ensuite au microscope électronique. Des ordinateurs et des algorithmes d’intelligence artificielle ont ensuite été utilisés pour transformer ces images 2D en reconstructions tridimensionnelles de neurones, un travail suivi par des années de vérifications et d’annotations de la part des scientifiques. Google a souligné qu’avec plus de 166 000 neurones et 125 millions de connexions synaptiques, il s’agit de la plus grande carte cérébrale par nombre de neurones à ce jour.
Ce jeu de données complet, baptisé MaleCNS v1.0, a été publié publiquement pour téléchargement et formellement décrit dans la revue Cell en septembre, les chercheurs de Google Research, HHMI Janelia et d’autres institutions ayant reconstruit plus de 166,000 neurones et environ 125 millions de connexions synaptiques. Google a indiqué que la cartographie des quelque 86 milliards de neurones d’un cerveau humain n’étant pas encore possible, les scientifiques commencent par des organismes plus petits comme les drosophiles afin de comprendre comment les systèmes nerveux perçoivent le monde, réagissent aux stimuli et comment les voies neurales endommagées pourraient un jour être réparées.
De Doom à Minecraft : l’utilisation du réseau neuronal dans le jeu vidéo
Peu de temps après la mise en ligne des données, des ingénieurs et des développeurs ont détourné la ressource scientifique pour l’intégrer dans divers environnements vidéoludiques. L’ingénieur de Coinbase Alex Wormuth a ainsi été parmi les premiers à annoncer qu’il s’exerçait à entraîner le cerveau de la mouche à jouer au jeu original Doom. Le 6 septembre, il a publié ses travaux sur X en écrivant que chaque image de Doom stimule les neurones sensoriels, l’activité neuronale étant mappée sur les commandes du jeu et les dégâts déclenchant un stimulus sur deux cellules dopaminergiques PPL101 en guise de renforcement.
Alex Wormuth a expliqué que chaque image de Doom stimule les neurones sensoriels, que l’activité neuronale est mappée sur les commandes du jeu et que les dégâts déclenchent un stimulus sur deux cellules dopaminergiques PPL101 en guise de renforcement.
Wormuth a également publié un flux en direct des progrès de la mouche, montrant son point de vue dans le jeu et un rendu à la troisième personne de son petit corps numérique errant dans les couloirs du jeu. Selon le dernier décompte, la mouche en était à sa 6 385e tentative et ne s’en sortait toujours pas particulièrement bien. Parallèlement, d’autres acteurs du secteur technologique ont mené des expériences similaires sur d’autres plateformes. Le développeur Evan Sinclair Smith a créé un projet Minecraft expérimental nommé NeuroCraft Fly qui exécute un réseau MaleCNS retenu contenant 166 700 neurones simulés et 25 582 938 connexions dirigées. Les événements dans Minecraft, incluant la nourriture, la lumière, les créatures proches et les attaques, sont convertis en entrées envoyées à travers le modèle neuronal.
Diversité des approches et perspectives pour les neurosciences
Les initiatives se sont multipliées à travers les plateformes sociales. Un ingénieur nommé domi, s’exprimant sur Bluesky, a entraîné le connectome à jouer au jeu de rythme Beat Saber en utilisant le cerveau de la mouche pour décider du moment de tourner et son comportement de chant de parade amoureuse pour déterminer quand frapper. Le projet de domi, baptisé Aimbug, a ensuite étendu la même approche aux jeux de tir, notant que plus la mouche est excitée, plus elle essaie de tirer. D’autres développeurs ont également utilisé la simulation dans des jeux comme Super Mario 64 ou ont choisi de placer le système dans un paradis pacifique pour drosophiles.
Au-delà de ces expérimentations ludiques, l’objectif fondamental de Google et de ses partenaires demeure l’analyse approfondie des mécanismes cérébraux. Les chercheurs continuent d’utiliser cette ressource comme une référence fondamentale pour étudier le fonctionnement du cerveau à l’aide des drosophiles comme organisme modèle.
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