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Blue Brain Project (BBP)

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Objectifs

Le but du projet de l’EPFL « Blue Brain Project » (BBP) est de construire un modèle numérique hautement détaillé du cerveau des rongeurs, puis du cerveau humain. Les simulations numériques qui découlent de ce modèle permettent d’investiguer et de comprendre les chaînes d’évènements responsables des comportements du cerveau, et ce à différents niveaux organisationnels menant jusqu’à la cognition. Les simulations produites par les supercalculateurs du BBP offrent une nouvelle approche pour comprendre les structures et fonctions multi-niveaux du cerveau. En effet, elles exploitent les interdépendances présentes dans les données pour cartographier le cerveau, sans mesurer tous les détails des différents niveaux de son organisation. Cette approche permet la construction de modèles informatiques du cerveau à un niveau de détails biologiques jamais atteint. Les simulations produites par les supercalculateurs fournissent un outil nouveau pour étudier les interactions complexes à l’intérieur des différents niveaux de organisationnels du cerveau, et d’explorer les liens entre niveaux allant des gènes jusqu’à la cognition.

Accomplissements

En octobre 2015, le Blue Brain Project a publié une première version de la reconstruction des microcircuits du néocortex – à ce jour la description la plus complète jamais effectuée des microcircuits neuronaux. Le BBP a aussi fait des progrès significatifs dans d’autres domaines de recherche, parmi lesquels un modèle à granularité élevée de l’intégralité du cerveau de la souris, un modèle du système neuro-vasculaire des cellules gliales, ainsi que des avancées majeures en neuro-robotique. Afin d’accomplir tout ceci, le BBP a créé un vaste écosystème de logiciels dédié à la modélisation et à la simulation du cerveau, ainsi qu’une solide infrastructure de supercalculateurs. Ces travaux ont produits 54 articles scientifiques à comité de lecture, 3 brevets et 10 collaborations internationales majeures.

Entre 2010 et 2013, Henry Markram et l’équipe du BBP ont conçu et développé le Human Brain Project (HBP) – l’un des deux projets phares du programme de la commission européenne « Future and Emerging Technologies ».

Etapes futures

Le prochain objectif scientifique du Blue Brain Project est de reconstruire et de simuler individuellement des régions individuelles du cerveau et du système cérébral. Afin de démontrer le bien-fondé de cette stratégie, le BBP a débuté une modélisation détaillée biologiquement du système cortico-thalamique du rongeur – le système responsable de la transmission des informations sensoriels depuis des régions distantes du cerveau vers le cortex. Parallèlement, le Blue Brain Project met en place des recherches translationnelles, construite autour du BBP, se focalisant sur les troubles neurologiques, les neurotechnologies, et l’apprentissage automatique (machine learning). Enfin, le BBP développe des modèles open-source et différents outils pour le Human Brain Project. Il utilise les plateformes HBP pour encourager les collaborations scientifiques en sein de la communauté, dans le but de produire un modèle biologiquement détaillé et pertinent du cerveau.