Des scientifiques se préparent à simuler le cerveau humain sur un supercalculateur
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En 2024, des chercheurs ont réalisé la toute première cartographie des circuits cérébraux d'une mouche des fruits.
Malgré sa taille minuscule, cet organe renferme près de 150 mètres de câblage et 54,5 millions de synapses dans un volume comparable à celui d'un grain de sable – un exploit étonnant de la recherche en neurologie computationnelle qui permet aux scientifiques de mieux comprendre comment les signaux circulent dans le cerveau.
Et grâce aux progrès significatifs réalisés par certains des supercalculateurs les plus performants au monde, les chercheurs du centre de recherche de Jülich, en Allemagne, visent désormais un objectif bien plus ambitieux : une simulation à l’échelle du cerveau humain entier.
Les tentatives précédentes, remontant à une dizaine d'années, comme le Human Brain Project, ont largement échoué , malgré d'importants financements publics. Mais comme le rapporte New Scientist , les chercheurs de Jülich pensent pouvoir faire progresser les choses. L'idée est de combiner plusieurs modèles de petites régions du cerveau avec un supercalculateur afin de réaliser des simulations de l'activité de milliards de neurones.
L'équipe, dirigée par Markus Diesmann, professeur de neurophysique à Jülich, utilisera le supercalculateur JUPITER (Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research) pour sa simulation.
Selon la liste TOP500 , JUPITER est actuellement le quatrième supercalculateur le plus puissant au monde et dispose de milliers d'unités de traitement graphique.
L'équipe a démontré le mois dernier qu'un « réseau neuronal à impulsions » pouvait être étendu et exécuté sur JUPITER, correspondant ainsi aux 20 milliards de neurones et aux 100 billions de connexions du cortex cérébral.
Une fois opérationnelle, la simulation pourrait constituer une amélioration majeure, a déclaré Diesmann à New Scientist , par rapport aux simulations précédentes, beaucoup plus modestes.
« Nous savons désormais que les grands réseaux peuvent accomplir des choses qualitativement différentes des petits », a-t-il déclaré. « Il est clair que les grands réseaux sont différents. »
En fin de compte, nous ne faisons qu'effleurer le sujet d'un organe qui demeure mystérieux pour les scientifiques. Même les simulations à l'échelle du cerveau humain ne nous apprendront qu'une partie de son fonctionnement.
« On ne peut pas construire un cerveau », a déclaré Thomas Nowotny, professeur de physique mathématique à l’université du Sussex, au magazine New Scientist . « Même si l’on peut simuler la taille d’un cerveau, on ne peut pas simuler le cerveau lui-même. »
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