{"id":14452,"date":"2017-06-06T13:51:48","date_gmt":"2017-06-06T11:51:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.oezratty.net\/wordpress\/?p=14452"},"modified":"2017-12-09T17:20:20","modified_gmt":"2017-12-09T15:20:20","slug":"startups-bidouille-cerveau-autres","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oezratty.net\/wordpress\/2017\/startups-bidouille-cerveau-autres\/","title":{"rendered":"Ces startups qui veulent bidouiller le cerveau : les autres"},"content":{"rendered":"

Nous allons ici terminer cette petite s\u00e9rie d\u2019articles sur le bidouillage du cerveau apr\u00e8s avoir pass\u00e9 en revue les deux grandes startups du domaine : Neuralink<\/a> d\u2019Elon Musk et OpnWatr<\/a> de Mary Lou Jepsen. Ces deux soci\u00e9t\u00e9s bien visibles ne sont pas seules sur le cr\u00e9neau.<\/p>\n

Vous remarquerez que je ne traite dans cette s\u00e9rie d\u2019articles que les plus extr\u00eames des projets entrepreneuriaux ou de recherche. Je n\u2019y creuse pas la quantit\u00e9 de soci\u00e9t\u00e9s qui con\u00e7oivent depuis plusieurs ann\u00e9es des casques d\u2019\u00e9lectro-enc\u00e9phalogrammes (EEG) classiques et les applications logicielles qui vont avec pour mesurer notre stress, nous endormir avec de la musique, piloter des dispositifs de commande simples, ou autres solutions \u201clight\u201d du genre !<\/p>\n

Il s\u2019agit par exemple des casques de Muse<\/strong>, Emotiv, Neurosky<\/strong>, Halo Neurosciences <\/strong>ou des fran\u00e7ais Dreem <\/strong>et aussi de Mensia Tech<\/strong> qui d\u00e9veloppe des solutions pour l’hyperactivit\u00e9 enfantine avec une technologie issue de l\u2019INRIA, du projet Brain Machine Interface. Ces syst\u00e8mes exploitent une boucle de r\u00e9troaction sur le cerveau utilisant les sens traditionnels. Ils peuvent notamment s\u2019appuyer sur des briques logicielles telles que OpenVIBE<\/a>, d\u00e9velopp\u00e9e par l\u2019INRIA, qui permettent d\u2019interpr\u00e9ter les ondes c\u00e9r\u00e9brales pour g\u00e9n\u00e9rer ensuite des m\u00e9canismes de neurofeeback.<\/p>\n

Non, ici, je m\u2019int\u00e9resse \u00e0 ce qui est \u00e0 la fronti\u00e8re plus ou moins t\u00e9nue entre la science et la science-fiction !<\/p>\n

Copier un cerveau mort dans un ordinateur<\/strong><\/p>\n

C\u2019est un projet ultra-ambitieux dont les avanc\u00e9es sont notamment d\u00e9crites dans \u201cWhole brain emulation\u201d, un ouvrage open source publi\u00e9 en 2008, r\u00e9dig\u00e9 par Anders Sandberg<\/strong> et Nick Bostrom<\/strong>. Il est plut\u00f4t bien document\u00e9 techniquement parlant. Il date d\u2019il y neuf ans mais nombre de ses d\u00e9tails technologiques sont toujours d\u2019actualit\u00e9.<\/p>\n

\"Whole<\/a><\/p>\n

Il d\u00e9crit les proc\u00e9d\u00e9s qui peuvent \u00eatre employ\u00e9s pour d\u00e9cortiquer un cerveau et r\u00e9cup\u00e9rer l\u2019\u00e9tat de l\u2019ensemble de ses neurones pour le reproduire ensuite dans un ordinateur et en simuler le fonctionnement. C\u2019est un projet amont de celui que nous examinons juste apr\u00e8s et qui vise \u00e0 \u00e9muler ensuite le fonctionnement d\u2019un cerveau dans un ordinateur.<\/p>\n

Pour commencer, il faut un cerveau bien frais d\u2019un donneur qui vient de d\u00e9c\u00e9der. Il faut le congeler tr\u00e8s rapidement et \u00e9viter l\u2019explosion des cellules nerveuses. On va ensuite le d\u00e9couper en lamelles ultrafines et utiliser un moyen d\u2019exploration photographique pour identifier toutes les cellules nerveuses ainsi que leur \u00e9tat chimique. On peut analyser la composition des tranches par diff\u00e9rentes techniques : de la micro-IRM, de la microscopie optique, de la microscopie aux rayons X ou accompagn\u00e9e d\u2019une d\u00e9coupe laser. Ces diff\u00e9rentes techniques de scanning ont des avantages et des inconv\u00e9nients notamment en termes de r\u00e9solution.<\/p>\n

\"Brain<\/a><\/p>\n

Ca parait simple mais c\u2019est \u00e9videmment tr\u00e8s compliqu\u00e9. A quel niveau de granularit\u00e9 faut-il descendre ? Faut-il aussi scanner les cellules gliales qui entourent les neurones et conditionnent leur fonctionnement en les alimentant, et en entourant les axones avec la my\u00e9line qui joue le r\u00f4le d\u2019isolant ? Faut-il d\u00e9tecter l\u2019\u00e9tat chimique de toutes les v\u00e9sicules des synapses au bout des axones ainsi que des dendrites auxquelles elles sont reli\u00e9es ? Id\u00e9alement oui, mais c\u2019est plus que difficile. C\u2019est une question importante car on ne sait toujours pas vraiment d\u00e9crire o\u00f9 et comment la m\u00e9moire est stock\u00e9e dans les neurones (au niveau du potentiel chimique dans les synapses, dans celui qui a lieu dans diff\u00e9rentes partie des neurones, etc) ! Donc, tout scan est une approximation de l\u2019\u00e9tat du cerveau au moment de la mort clinique du patient. On ne sait pas encore d\u00e9finir le niveau de granularit\u00e9 qui permettrait de capter l\u2019\u00e9tat pr\u00e9cis du cerveau d\u2019un individu.<\/p>\n

\"Brain<\/a><\/p>\n

Le document pr\u00e9sente l\u2019int\u00e9r\u00eat de faire un bel inventaire, toujours d\u2019actualit\u00e9 presque 10 ans apr\u00e8s, des techniques de scan. La meilleure r\u00e9solution possible pour l\u2019IRM serait de 3 microns sachant que l\u2019on n\u2019arrive pour l\u2019instant qu\u2019\u00e0 100 microns.<\/p>\n

Il en va de m\u00eame pour la microtomographie \u00e0 rayons X. La MRFM qui combine l\u2019IRM \u00e0 la microscopie \u00e0 force atomique (AFM) permettrait de descendre \u00e0 80 nm et d\u2019analyser le vivant au niveau des prot\u00e9ines. La NSOM (near field optical microscopy) permet de descendre \u00e0 50 nm. La microscopie \u00e0 d\u00e9tection de spin d\u2019\u00e9lectron atteint 25 nm.<\/p>\n

Il y a aussi la microscopie \u00e9lectronique, la spectromicroscopie Raman dans le proche infrarouge pour d\u00e9tecter les \u00e9tats chimiques, la fluorescence dans l\u2019UV, l\u2019array tomography qui permet de descendre \u00e0 70 nm et, enfin, le microscopie ionique \u00e0 h\u00e9lium. La quasi-totalit\u00e9 de ces m\u00e9thodes est destructive et n\u00e9cessite au pr\u00e9alable un saucissonnage du cerveau en couches aussi fines que la r\u00e9solution de scan, le d\u00e9coupage le plus efficace \u00e9tant celui que l\u2019on r\u00e9alise au laser. Dans le document, la dimension temporelle du scan n\u2019est pas trait\u00e9e. En effet, plus la r\u00e9solution est basse, plus le scan prend du temps. Et \u00e0 l\u2019\u00e9chelle des dizaines de nm, cela peut durer tr\u00e8s tr\u00e8s longtemps ! C\u2019est un aspect des variantes des lois de Moore qui n\u2019est pas toujours pris en compte dans ces pr\u00e9visions !<\/p>\n

\"Brain<\/a><\/p>\n

Pour qu\u2019un tel dispositif fonctionne, il faudrait d\u2019abord que cela serve \u00e0 quelque chose, ce qui est loin d\u2019\u00eatre \u00e9vident. Pour faire croire au cerveau simul\u00e9 qu\u2019il \u201cexiste\u201d bien, il faudrait aussi simuler tout le reste du corps qui g\u00e9n\u00e8re les inputs au niveau des sens ainsi que l\u2019environnement dans lequel ce corps est plong\u00e9. Rien que pour simuler le cerveau, il faudrait d\u2019apr\u00e8s les calculs des auteurs au minimum 10 000 To et dans le niveau de simulation le plus avanc\u00e9, 10 puissance 8 To et 10 puissance 23 TFlops ! Bref, pas tout du suite. Et m\u00eame, pas avant tr\u00e8s longtemps ! Cela revient \u00e0 cr\u00e9er un monde virtuel complet dans lequel le corps virtuel serait plong\u00e9. Le niveau de complexit\u00e9 de ce genre de simulation d\u00e9passe l\u2019entendement. Mais cette initiative n\u2019est pas un projet en tant que tel. C\u2019est juste une conjecture plus ou moins scientifique.<\/p>\n

Emuler un cerveau avec le Human Brain Project<\/strong><\/p>\n

Le Human Brain Project est un grand projet europ\u00e9en multifacettes qui vise notamment \u00e0 simuler le cerveau de mani\u00e8re num\u00e9rique. Il est pilot\u00e9 par un chercheur de l\u2019EPFL Lausanne, Henri Markram, lanc\u00e9 dans la lign\u00e9e de son propre projet suisse Blue Brain<\/a>. Nous sortons temporairement du p\u00e9rim\u00e8tre des startups mais cela met les choses en perspective sur les moyens scientifiques et techniques n\u00e9cessaires aux progr\u00e8s dans le domaine.<\/p>\n

Lanc\u00e9 en 2013 et courant jusqu\u2019en 2023, il est dot\u00e9 de 1,19 Md\u20ac de financements publics, dans le cadre des projets europ\u00e9ens Horizon 2020. C\u2019est m\u00eame l\u2019un des deux seuls grands projets scientifiques de cette envergure, les projets Flagship Emerging Technology<\/a>. L\u2019autre de ces FET porte sur les nano-technologies \u00e0 base de graph\u00e8ne. C\u2019est plut\u00f4t \u00e9tonnant que l\u2019on aboutisse \u00e0 un tel r\u00e9sultat alors que l\u2019Europe aurait tr\u00e8s bien pu financer un projet de m\u00eame envergure sur les technologies et applications de l\u2019IA plut\u00f4t que dans cette aventure technologique plus \u00e9troite, m\u00eame si, nous le verrons, elle peut avoir des applications au-del\u00e0 de son cadre initial. La compr\u00e9hension du fonctionnement cerveau est en tout cas consid\u00e9r\u00e9e comme \u00e9tant un enjeu strat\u00e9gique.<\/p>\n

\"Human<\/a><\/p>\n

Le Human Brain Project qui est structur\u00e9 en nombre de composantes et sous-projets a plusieurs objectifs techniques que l\u2019on peut r\u00e9sumer en trois grandes parties :<\/p>\n