Projet BRAIN: qu'est-ce que c'est et comment il entend cartographier le cerveau humain

Le cerveau est un ensemble complexe d'organes qui remplissent diverses fonctions telles que le maintien et la régulation des différentes fonctions vitales du corps, ainsi que des fonctions psychiques, étant l'organe dans lequel la conscience et l'esprit du personnes. Cependant, il reste encore un long chemin à parcourir dans la recherche sur le cerveau, c'est pourquoi les projets et les recherches dans ce domaine se sont multipliés ces dernières années.

Le projet BRAIN ou l'initiative BRAIN a été créé afin de pouvoir cartographier les communications simultanées en trois dimensions de milliers de neurones afin qu'à l'avenir les spécialistes du domaine puissent comprendre plus clairement fonctionnement du cerveau humain et ainsi progresser dans la prévention et le traitement de diverses maladies liées à cerveau (ex. ex., Alzheimer, Parkinson, etc.).

Dans cet article nous verrons en quoi consiste le projet BRAIN et quels sont les principaux objectifs de cette initiative.

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Qu'est-ce que le projet BRAIN ?

Le projet BRAIN, également connu sous le nom d'initiative BRAIN ("Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies" ou "Brain Activity Map Project"), qui pourrait être traduit en espagnol par "Recherche sur le cerveau par l'avancement de neurotechnologies innovantes" ou "Projet de cartographie de l'activité cérébrale" est une initiative de recherche sur le cerveau humain conçue par le neurobiologiste espagnol Rafael Yuste, annoncé le 2 avril 2013 par le président américain Barack Obama.

L'initiative ou le projet BRAIN est basé sur l'objectif de réaliser une carte tridimensionnelle de l'activité de chaque neurone dans le cerveau humain, permettant d'enregistrer les communications de milliers de neurones en même temps; En d'autres termes, ce projet vise à cartographier toute l'activité neuronale du cerveau humain et ainsi comprendre comment fonctionne l'organe le plus mystérieux de tous.

Cette recherche a été décrite dans un plan de 15 ans, donc il devrait se terminer en 2026. Il a un investissement initial de 100 millions de dollars de financement fédéral et ayant canalisé ce budget à travers trois agences que sont la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), les National Institutes of Health (NIH) et la National Science Foundation (NSF), disposant également de divers laboratoires à travers le monde participant à la projet.

De même, le projet BRAIN a également été financé par diverses fondations privées telles que le Howard Medical Institute Hughes, l'Allen Institute for Brain Science, la Kavli Foundation ou le Salk Institute for Biological Studies, entre autres, donc le montant d'argent financé a considérablement augmenté par rapport à ce qui avait été investi initialement.

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Objectifs du projet BRAIN

Le projet BRAIN se concentre sur le développement d'une série d'outils qui permettent aux scientifiques chargés de travailler et de faire des recherches dans le domaine des neurosciences et tout ce qui touche au cerveau humain pour réaliser des découvertes importantes, jamais réalisées précédemment.

Le neurobiologiste espagnol qui travaille à l'Université de Columbia à New York, Rafael Yuste, affirme que les avancées qui sont anticipées grâce au projet BRAIN à l'avenir pourraient permettre aux scientifiques de traiter, guérir et/ou prévenir les troubles cérébraux ou des maladies comme Alzheimer ou la Parkinson, ainsi que des blessures traumatiques, tout en fournissant des connaissances plus approfondies sur la science fondamentale qui étudie et étudie le fonctionnement du cerveau.

Une autre des avancées attendues grâce au projet BRAIN est le développement de différentes prothèses permettant de relier directement le cerveau à Internet, afin de réaliser des progrès sans précédent dans la résolution de divers problèmes difficiles à résoudre jusqu'à présent. Les chercheurs de ce projet espèrent que leurs investigations offriront la possibilité de capturer l'imagerie en temps réel des circuits neuronaux à une vitesse similaire à notre façon de penser.

Pour cela, il a fallu que divers professionnels aient rejoint le projet BRAIN, tels que des biologistes moléculaires, des neurobiologistes, des généticiens, mathématiciens ou informaticiens, entre autres, dans une collaboration interdisciplinaire qui nécessite l'invention de nouvelles techniques et le développement de les technologies.

En plus de pouvoir cartographier les 80 000 millions de neurones et leurs connexions, d'autres avancées attendues dans les années à venir seront la prolifération des dispositifs cérébraux, donc les chercheurs du projet BRAIN considèrent que le cerveau doit être protégé au niveau législatif partout dans le monde, doit inclure le neurodroits dans la Charte des Nations Unies afin de protéger l'activité et les données du cerveau lorsqu'elles sont réalisées les greffes technologiques dans le cerveau, qui doivent être considérées et réglementées comme des dispositifs médicaux et non comme des produits technologiques de consommation.

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Critique du projet BRAIN

Depuis que le projet BRAIN a été annoncé en 2013, il n'a pas été sans critique, car considéré par beaucoup comme trop ambitieux avec des attentes irréalistes. Il a été avancé qu'il n'était pas possible de cartographier une activité aussi complexe que celle exercée par des milliards de neurones cérébraux. D'un autre côté, il y avait ceux qui croyaient qu'il serait possible d'y parvenir mais que cela entraînerait des coûts élevés.

D'autres qui ont vu qu'il était possible pour le projet BRAIN de cartographier l'activité neuronale ont estimé que plus tard ils rencontreraient de sérieuses difficultés lors de la gestion et du travail avec la grande quantité de données qui pourraient être obtenues à partir d'une carte tridimensionnelle des connexions neuronales. Forts de ces éventuelles difficultés, Yuste et ses collaborateurs affirment qu'ils auront besoin de nouveaux outils technologiques et des techniques qui permettent d'approfondir l'étude du cerveau, ce qui permettra d'avancer dans le projet.

Il y avait aussi ceux qui étaient plus critiques à l'égard de ce projet, arguant que même s'ils réussissaient à cartographier tous les pics neuronaux simultanément, ce ne serait pas un enregistrement complet car il faudrait enregistrer en même temps les stimuli externes auxquels le cerveau était exposé à ce moment, afin que le cerveau puisse être analysé et compris à un niveau macroscopique.

Réalisations attribuées au projet

En faveur du projet BRAIN, il convient de mentionner que début 2021 Alipasha Vaziri et son équipe de l'Université Rockefeller (USA) USA) a rapporté dans un article que avait réussi à enregistrer simultanément l'activité de plus d'un million de neurones dans le cortex cérébral d'une souris, étant le plus grand record d'activité corticale animale à ce jour. Cependant, on est encore assez loin de ce qui avait été promis lors de l'annonce du projet alors qu'on s'attendait à ce qu'ils soient capables d'enregistrer l'activité de millions de neurones dans le cerveau humain.

Un autre des résultats les plus importants qui ont été obtenus dans le projet BRAIN a été le développement d'une classification des classes cellulaires dans le cortex moteur de l'homme et de la souris, ce qui a permis d'apporter de nombreuses connaissances sur la manière dont le cerveau est organisé.

Dans la phase finale du projet BRAIN, ils chercheront à comprendre comment les différents circuits du cerveau fonctionnent à travers un schématisation des neurones interconnectés, étant des objectifs plus modestes que les initiaux étant donné qu'ils ont pu observer tout au long Tout au long de ces années de recherche pour comprendre le cerveau devrait être une tâche continue qui ne devrait pas être mise en date limite.

Comme nous l'avons vu, il reste encore un long chemin à parcourir dans le domaine de la recherche sur le cerveau et les neurosciences et, bien qu'il existe diverses lignes de recherche qui sont très prometteuses, il faut être prudent car il est possible que ces avancées tant attendues prennent plus de temps que promis, ou peut-etre non; En tout cas, il reste encore un long chemin à parcourir dans un domaine de recherche aussi curieux, passionnant et mystérieux que l'étude du cerveau humain.