Des scientifiques explorent la possibilité de télécharger un cerveau humain, un défi technologique complexe articulé autour de la question de l’indépendance du support biologique. Selon un exposé récent de Davy Deng lors d’un événement TedX MIT, ce projet repose sur la mesure et la modélisation de données mentales précises.
La question fondamentale de la nature du cerveau humain et du siège de la conscience continue de mobiliser les chercheurs à l’ère scientifique.
Les trois axes du problème d’ingénierie selon Davy Deng
Lors d’une intervention récente à un événement TedX MIT, Davy Deng, doctorant en co-tutelle dans le programme des sciences et de la technologie de la santé Harvard-MIT (HST), a exposé les obstacles fondamentaux de cette discipline. Il a notamment souligné une différence de réaction géographique : les publics de la côte ouest américaine se montreraient plus réceptifs à ces concepts que ceux de la côte est.
Au cœur de cette recherche se trouve l’hypothèse de la substrate-independent
(l’indépendance du support), qui consiste à déterminer s’il est possible de détacher le cerveau du corps pour le faire fonctionner sur un autre support. Selon la même source, Davy Deng structure ce défi en un problème d’ingénierie à trois volets :
- Quelles données définissent un esprit ?
- Comment les mesurer ?
- Une fois ces données obtenues, comment les faire fonctionner ?
Pour aborder ce système complexe, l’approche mathématique suggérée consiste à résoudre ou à transformer d’abord un problème plus simple afin de comprendre ce que signifie une résolution concrète. Les chercheurs estiment qu’il est impératif de disposer d’un cerveau expérimental permettant une mesure, une perturbation et une prédiction complètes pour établir une « vérité terrain ».
Le rôle du nématode C. elegans et l’expansion microscopique
Pour surmonter ces difficultés, les scientifiques se tournent vers un organisme modèle bien connu de l’ère de l’intelligence artificielle : le minuscule ver rond C. elegans.
Dans le domaine des avancées concrètes, l’utilisation de la microscopie par expansion s’avère particulièrement utile pour observer les tissus cérébraux avec une précision accrue. D’après Davy Deng, cette technique permet de préserver des signaux biologiques essentiels tels que l’ADN, l’ARN et les protéines.
Davy Deng, du programme des sciences et de la technologie de la santé Harvard-MIT, a par ailleurs souligné que cette technique permet également de retenir les signaux biologiques tels que l’ADN, l’ARN et les protéines, constituant ainsi de véritables empreintes chimiques et biologiques pour chaque synapse du cerveau, tout en ajoutant que cela revient à colorer des images cérébrales par ailleurs en noir et blanc, générant ainsi une carte beaucoup plus détaillée et riche en informations de l’ensemble du système nerveux chez C. elegans.
Mesurer, compiler et comparer pour valider le modèle numérique
En parallèle, les chercheurs développent des plateformes de microscopie capables d’intégrer simultanément le comportement, l’activité neuronale et la réponse aux perturbations au cours d’une seule et même expérience. L’objectif final est de valider la viabilité d’un réseau de neurones artificiels fonctionnant de manière analogue à un organisme vivant.
Davy Deng, du programme des sciences et de la technologie de la santé Harvard-MIT, a également expliqué que cette vérité terrain constitue l’élément clé pour compiler un cerveau numérique en utilisant un réseau de neurones artificiels biologiquement informé pour chaque animal unique, avant de pouvoir comparer le tout et de tester sa fidélité par rapport à l’animal réel, concluant que cette démarche itérative de mesure, de compilation et de comparaison est précisément ce qui sépare la science-fiction de la science.
By refining this iterative process, researchers can move closer to creating accurate digital models that truly mirror the complex neural activities of living organisms.
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