Le Human Brain Project, prémice de l'immortalité ?

"L'Union européenne vient de désigner le Human Brain Project comme l'un de ses deux programmes phares de recherche de la décennie à venir. Il s'agit de simuler par ordinateur un cerveau humain complet, projet grâce auquel les neurosciences pourraient progresser à pas de géant.

- Grâce à un projet visant à simuler l'intégralité d'un cerveau, on pourra modéliser de façon plus réaliste le fonctionnement du cerveau humain.
- Vers 2020, les ordinateurs permettront peut-être de représenter les mécanismes biologiques à l'œuvre au sein d'un neurone et dans l'ensemble du cerveau.
- La simulation du cerveau humain aidera aussi à mieux comprendre des maladies telles que l'autisme ou l'épilepsie, et permettra de réaliser des essais thérapeutiques virtuels.

Henry Markram dirige le projet Blue Brain à l'École polytechnique fédérale de Lausanne, en Suisse. Il coordonne aussi le projet Cerveau humain (Human Brain Project) que vient de sélectionner la Commission européenne.
Il est temps de changer notre manière d'étudier le cerveau. La biologie réductionniste, qui consiste à étudier indépendamment les sous-parties d'un système, nous a déjà permis d'aller assez loin dans l'étude du cerveau. Cependant, elle ne peut pas expliquer à elle seule tous les mécanismes de fonctionnement de cet extraordinaire organe. Pour explorer le cerveau et mieux le comprendre, nous avons besoin d'une nouvelle approche qui associe l'analyse et la synthèse. Le philosophe René Descartes, père du réductionnisme, a lui-même décrit en son temps cette nécessité d'étudier les parties, puis de les rassembler afin de reconstruire le tout.
Telle est la démarche adoptée pour le Human Brain Project (projet Cerveau humain, ou HBP), dont l'objectif est de réaliser une simulation numérique complète du cerveau humain. On peut comparer la construction de ce fantastique outil scientifique à la mise au point d'un simulateur de vol le plus puissant jamais construit. Mais au lieu de simuler un vol en plein air, le voyage s'effectuera dans le cerveau. Ce « cerveau virtuel » fonctionnera à l'aide de supercalculateurs et incorporera les résultats les plus récents des recherches en neurosciences.
Ce « simulateur » de cerveau constituera un grand équipement au service de toute la communauté scientifique. Comme ils le font avec les très grands télescopes, les chercheurs y réserveront des créneaux de temps d'utilisation afin de mener leurs expériences. Ils s'en serviront, par exemple, pour tester des hypothèses sur le fonctionnement normal ou pathologique du cerveau, pour mettre au point de nouveaux tests de dépistage ou de nouvelles thérapies pour lutter contre la dépression, l'épilepsie ou encore la maladie d'Alzheimer. Les schémas de connexion des dizaines de milliers de milliards de neurones du simulateur constitueront aussi une source d'inspiration pour concevoir des ordinateurs opérant comme des cerveaux, voire des robots intelligents. En bref, le projet Cerveau humain devrait ouvrir de nouveaux horizons dans les neurosciences, la médecine et les technologies de l'information.

Les scientifiques pourraient effectuer les premières simulations de cerveau humain avant 2020. Pour mettre au point le simulateur, nul besoin que tous les mystères du cerveau soient dissipés dès le début. Au contraire, il fournira une structure contenant ce que nous savons, tout en nous permettant de faire des prévisions sur ce que nous ignorons encore. Il nous aidera à planifier nos expériences futures afin de nous épargner des efforts inutiles. Les nouvelles découvertes y seront intégrées au fur et à mesure et rejoindront celles dont nous disposons déjà. Les lacunes du modèle seront ainsi progressivement comblées à l'aide d'éléments de plus en plus proches de la réalité.
Ce simulateur fera avancer la recherche fondamentale en neurosciences, mais il sera aussi utile dans le domaine médical. Rien qu'en Europe, les maladies cérébrales touchent 180 millions d'individus, c'est-à-dire à peu près une personne sur trois. Et ce chiffre est appelé à augmenter en raison du vieillissement de la population. Pourtant, l'industrie pharmaceutique n'investit pas assez dans de nouveaux traitements des maladies du cerveau. Un modèle global du cerveau aiderait à mieux caractériser les mécanismes biologiques de ces maladies plutôt que de les considérer simplement comme des ensembles de symptômes. Cette vision plus large favoriserait le développement d'une nouvelle génération de traitements, qui cibleraient les anomalies cérébrales à l'origine des troubles observés.
Une autre raison pour laquelle nous avons besoin de ce simulateur est liée à l'informatique, qui va prochainement atteindre ses limites technologiques. Bien des tâches que les animaux exécutent sans efforts, telles que la reconnaissance visuelle ou l'anticipation d'événements, ne sont que péniblement accomplies par les ordinateurs, en dépit des progrès considérables déjà réalisés.
En outre, plus les ordinateurs sont puissants, plus ils sont gourmands en énergie, et viendra le jour où il ne sera plus possible de satisfaire cette demande. La performance des supercalculateurs actuels se mesure en pétaflops – un million de milliards d'opérations par seconde"