Human brain Project est financé

[invite6c250b59]

Allo,

Comme le dit le titre

http://www.lemonde.fr/sciences/artic...1_1650684.html

A+
-----

[invite6c250b59]

Autres liens, meilleurs:

http://actu.epfl.ch/news/le-human-br...a-commission-/
http://sciencesetavenir.nouvelobs.co...-l-europe.html
http://www.swissinfo.ch/fre/sciences...l?cid=34845784

[mtheory]

Allo,

Comme le dit le titre

http://www.lemonde.fr/sciences/artic...1_1650684.html

A+

Oui, un certain site russe en parle.

[invite6c250b59]

Oui, un certain site anglais aussi

http://www.nature.com/news/billion-e...-funds-1.12291
http://www.nature.com/news/computer-...-a-box-1.10066

[A voir en vidéo sur Futura]

[mh34]

Ouh là, ça fait beaucoup de sous tout ça!
Et pour l'instant il sait faire quoi ce cerveau?

[invite6c250b59]

Ouh là, ça fait beaucoup de sous tout ça!

Tout est relatif n'est-ce pas?

HBM:
XXXXX

Iter:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

LHC:

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

ISS:

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXX

Et pour l'instant il sait faire quoi ce cerveau?

Il est capable de méditer en attendant sa construction.

[invite6754323456711]

Et pour l'instant il sait faire quoi ce cerveau?

Faire travailler d'autres Cerveaux

Patrick

[mh34]

Tout est relatif n'est-ce pas?

Ok...démonstration convaincante.

[inviteb6b93040]

Il pourra bientôt vous lire et s'instruire sur le net dans lequel nous avons insouciamment mis toutes nos connaissances afin qu'il en profite dans l'espoir inavoué qu'il nous sauve car ...

[JPL]

C'est du grand n'importe quoi cette discussion, si on excepte les liens donnés.

[invite6c250b59]

Ok...démonstration convaincante.

Semble-t-il qu'il y aurait un projet similaire dans les cartons du NIH. L'argumentation économique est intéressante.

In his State of the Union address, President Obama cited brain research as an example of how the government should “invest in the best ideas.”

“Every dollar we invested to map the human genome returned $140 to our economy — every dollar,” he said. “Today our scientists are mapping the human brain to unlock the answers to Alzheimer’s. They’re developing drugs to regenerate damaged organs, devising new materials to make batteries 10 times more powerful. Now is not the time to gut these job-creating investments in science and innovation.”

Story C. Landis, the director of the National Institute of Neurological Disorders and Stroke, said that when she heard Mr. Obama’s speech, she thought he was referring to an existing National Institutes of Health project to map the static human brain. “But he wasn’t,” she said. “He was referring to a new project to map the active human brain that the N.I.H. hopes to fund next year.”

Indeed, after the speech, Francis S. Collins, the director of the National Institutes of Health, may have inadvertently confirmed the plan when he wrote in a Twitter message: “Obama mentions the #NIH Brain Activity Map in #SOTU.”

A spokesman for the White House Office of Science and Technology Policy declined to comment about the project.

The initiative, if successful, could provide a lift for the economy. “The Human Genome Project was on the order of about $300 million a year for a decade,” said George M. Church, a Harvard University molecular biologist who helped create that project and said he was helping to plan the Brain Activity Map project. “If you look at the total spending in neuroscience and nanoscience that might be relative to this today, we are already spending more than that. We probably won’t spend less money, but we will probably get a lot more bang for the buck.”

Scientists involved in the planning said they hoped that federal financing for the project would be more than $300 million a year, which if approved by Congress would amount to at least $3 billion over the 10 years.

[invite6c250b59]

Le projet en question est le Brain Activity Map Project.

Quelques extraits du texte:

Understanding how the brain works is arguably one of the greatest scientific challenges of our time. Although there have been piecemeal efforts to explain how different brain regions operate, no general theory of brain function is universally accepted. A fundamental underlying limitation is our ignorance of the brain's microcircuitry, the synaptic connections contained within any given brain area, which Cajal referred to as “impenetrable jungles where many investigators have lost themselves”
(...)
To elucidate emergent levels of neural circuit function, we propose to record every action potential from every neuron within a circuit—a task we believe is feasible.
(...)
To achieve this vision, one clearly needs to develop novel technologies.
(...)
Optical techniques are minimally invasive and can provide great spatial and temporal flexibility, have single-cell resolution, and can be applied to living preparations, even awake behaving ones (Helmchen et al., 2011).
(...)
Novel voltage sensors with better signal-to-noise, less photodamage, and faster temporal resolution are needed. Continued improvements are being made in voltage indicators, and particularly promising are nanoparticles, small inorganic compounds that have large absorption and highly efficient emission. These are robust during extended illumination and can be very sensitive to the external electric field. Zero-dimensional nanoparticles, i.e., quantum dots, could be directly used to measure voltage in neurons. Other nanoparticles, such as nanodiamonds (Mochalin et al., 2012), may provide an even higher sensitivity to magnetic and electric fields. In addition, by acting as “antennas” for light, nanoparticles can greatly enhance optical signals emitted by more traditional voltage reporters.
(...)
Electrical recording of neuronal activity is now becoming possible on a massively parallel scale by harnessing novel developments in silicon-based nanoprobes (Figure 2). Silicon-based neural probes with several dozen electrodes are already available commercially; it is now feasible to record from dozens of sites per silicon neural probe, densely, at a pitch of tens of μm (Du et al., 2009a). Stacking of two-dimensional multishank arrays into three-dimensional probe arrays would provide the potential for hundreds of thousands of recording sites. There are technical hurdles to be surmounted, but when the technology is perfected, recording from many thousands of neurons is conceivable with advanced spike-sorting algorithms. The “Holy Grail” will be to record from millions of electrodes, keeping the same bandwidth, reducing the electrode pitch down to distances of ∼15 μm, and increasing the probe length to cortical dimensions of several centimeters. This will require significant innovation in systems engineering.
(...)
We also envision techniques for wireless, noninvasive readout of the activity of neuronal populations (Figure 2). These might include wireless electronic circuits based on silicon very large-scale integration (VLSI), synthetic biological components, or their hybrids. It is easy to underestimate the potential of today's microelectronic technology, and we think that it will ultimately become feasible to deploy small wireless microcircuits, untethered in living brains, for direct monitoring of neuronal activity, although there are significant technological challenges.
(...)
To succeed, the BAM Project needs two critical components: strong leadership from funding agencies and scientific administrators, and the recruitment of a large coalition of interdisciplinary scientists. We believe that neuroscience is ready for a large-scale functional mapping of the entire brain circuitry, and that such mapping will directly address the emergent level of function, shining much-needed light into the “impenetrable jungles” of the brain.

Encore plus cool que l'HBM, et très complémentaire

[mh34]

Honnêtement, j'ai pas tout compris......pourquoi dis-tu que c'est encore mieux que l'HBM, leur projet?

[invite6c250b59]

HBM c'est 500 millions à compléter d'autres sources, BAM ce serait 3 milliards cash

Blague à part, HBM vise un modèle de cerveau générique construit à partir de briques élémentaires, alors que BAM vise le uploading de système nerveux fonctionnels de plus en plus grand. Les deux sont complémentaires en ce que les propriétés fonctionnelles émergentes découvertes par le HBM pourraient être vérifiée par les données collectées par le BAM, et inversement les propriétés fonctionnelles non élémentaires découvertes par le BAM pourraient être importés pour bonifier la construction du cerveau générique d'HBM.

[invite6c250b59]

http://brainstudy.wordpress.com/2013...ns-of-neurons/

[mh34]

Ah tiens, puisque tu fais remonter le fil, pour ceux que ça intéresse, il y a dans le PLS de Mars un article ( en français! ^^) de Henry Markram en personne, et je dois avouer qu'il est bien convaincant, ( et très clair) sauf sur ça ( pour moi, hein...) :

"notre approche est de tenter de reproduire l'ensemble des règles qui sont à l’œuvre lors du développement embryonnaire du cerveau..."

Là je suis désolée mais...j'ai un doute sur "l'ensemble". Va quand même leur manquer quelques éléments...Il le dit implicitement d'ailleurs un peu plus loin lorsqu'il parle des avantages de l'HBP sur la recherche "in vivo" des origines d'une maladie avec utilisation de souris transgéniques, en remarquant que la neutralisation de certains gènes dans les modèles animaux entraine la mort de l'embryon...
Ceci dit, d'un point de vue "embryologiste" ça va être intéressant à suivre.
Il commence quand?

[invite6c250b59]

il y a dans le PLS de Mars un article ( en français! ^^) de Henry Markram

Dsl je ne peux pas commenter c'est derrière un paywall

[invite6c250b59]

Un répertoire naissant pour ce qui se dit sur le BAM

http://empiricalplanet.blogspot.ca/2...bam-links.html

Dernière en date un papier dans Science pour clarifier ce que serait ce projet. Très décevant àmha. Les objectifs sont ramenés à un niveau tellement modeste que je ne vois pas en quoi cela mériterait un investissement de 3 milliards. Franchement cela sent l'improvisation à plein nez. Mon interprétation est qu'ils ont été surpris de la naissance du HBM (qui est tout sauf mal préparé), encore plus qu'Obama le mentionne dans son discours à la nation, et que depuis ils pataugent. Bref ils ont dix ans de retard, et cela parait.

[mtheory]

Un répertoire naissant pour ce qui se dit sur le BAM

http://empiricalplanet.blogspot.ca/2...bam-links.html

Dernière en date un papier dans Science pour clarifier ce que serait ce projet. Très décevant àmha. Les objectifs sont ramenés à un niveau tellement modeste que je ne vois pas en quoi cela mériterait un investissement de 3 milliards. Franchement cela sent l'improvisation à plein nez. Mon interprétation est qu'ils ont été surpris de la naissance du HBM (qui est tout sauf mal préparé), encore plus qu'Obama le mentionne dans son discours à la nation, et que depuis ils pataugent. Bref ils ont dix ans de retard, et cela parait.

Donc si on résume en caricaturant à peine, les suisses c'est le LHC, les exoplanètes (Mayor), le cerveau (Markram) et l'information quantique (Gisin). Qui veut déménager à Genève ?

[invite6c250b59]

Donc si on résume en caricaturant à peine, les suisses c'est le LHC, les exoplanètes (Mayor), le cerveau (Markram) et l'information quantique (Gisin). Qui veut déménager à Genève ?

Belle collection effectivement. En plus j'ai une petite nostalgie des montagnes qui s'installe avec le grand age...

[invite870271b3]

Belle collection effectivement. En plus j'ai une petite nostalgie des montagnes qui s'installe avec le grand age...

Tu veux revoir les elfes une dernière fois ? ^^

[invite6c250b59]

Ah tiens, puisque tu fais remonter le fil, pour ceux que ça intéresse, il y a dans le PLS de Mars un article ( en français! ^^) de Henry Markram en personne, et je dois avouer qu'il est bien convaincant, ( et très clair)

Oui j'ai lu finalement et c'est excellent.

sauf sur ça ( pour moi, hein...) :

"notre approche est de tenter de reproduire l'ensemble des règles qui sont à l’œuvre lors du développement embryonnaire du cerveau..."

Là je suis désolée mais...j'ai un doute sur "l'ensemble". Va quand même leur manquer quelques éléments...

Oui bien sur, il parle de "l'ensemble" des règles qui sont en moyenne communes aux mammifères. Cela n'inclut pas les rétroactions physiologiques du corps, les interactions physiologiques avec la mère, etc (ou plus exactement, ces mécanismes sont supposés être approchables comme des "effets moyens" en première approximation).

Il le dit implicitement d'ailleurs un peu plus loin lorsqu'il parle des avantages de l'HBP sur la recherche "in vivo" des origines d'une maladie avec utilisation de souris transgéniques, en remarquant que la neutralisation de certains gènes dans les modèles animaux entraine la mort de l'embryon...

En fait là je crois qu'il fait une allusion à la multiplicité des rôles des gènes. Par exemple si un gène nous intéresse parce qu'il s'exprime dans certains neurones, il peut être impossible d'avoir des souris transgéniques non pas à cause de ce rôle dans le cerveau, mais parce que le gène s'exprime aussi dans le foie par exemple, ce qui fait que les knock-out ne sont pas viables. Ce n'est pas une limite complètement indépassable (par exemple on peut faire du conditional gene knockout, ou rendre un gène silencieux sur demande), mais c'est certain que les expériences seraient bien plus simples et rapides si on pouvait les faire sur un modèle informatique (quitte à valider l'information ensuite par des techniques plus traditionnelles).

Ceci dit, d'un point de vue "embryologiste" ça va être intéressant à suivre.
Il commence quand?

Fin 2013, selon l'article.

Tu veux revoir les elfes une dernière fois ? ^^

Non les elfes c'est la mer. C'est juste qu'ils vont peut-être avoir dans les montagnes quelque chose avec lequel j'aimerais jouer un peu.

[mh34]

En fait là je crois qu'il fait une allusion à la multiplicité des rôles des gènes.

Bien sûr...et plus un gène s'exprime dans un grand nombre de tissus plus il est difficile à étudier, c'est évident. Mais s'il s'exprime dans autant de tissus différents ( comme le LRP2 par exemple http://www.ncbi.nlm.nih.gov/IEB/Rese...lrp2&submit=Go) c'est que son rôle est fondamental et que les mutations sur ce gène impactent un grand nombre de fonctions qui ont obligatoirement des interactions entre elles...et le résultat de la simulation ne pourra de fait pas en tenir compte, donc il sera partiellement faux.

Je reconnais que j'ai beaucoup de mal avec la méthode qui consiste à étudier le fonctionnement d'un organe ( quel qu'il soit mais surtout le cerveau c'est vrai) indépendamment des autres.

[invite179e6258]

En fait là je crois qu'il fait une allusion à la multiplicité des rôles des gènes. Par exemple si un gène nous intéresse parce qu'il s'exprime dans certains neurones, il peut être impossible d'avoir des souris transgéniques non pas à cause de ce rôle dans le cerveau, mais parce que le gène s'exprime aussi dans le foie par exemple, ce qui fait que les knock-out ne sont pas viables. Ce n'est pas une limite complètement indépassable (par exemple on peut faire du conditional gene knockout, ou rendre un gène silencieux sur demande), mais c'est certain que les expériences seraient bien plus simples et rapides si on pouvait les faire sur un modèle informatique (quitte à valider l'information ensuite par des techniques plus traditionnelles).

ça suppose un modèle "chimique" du cerveau, j'avais compris que c'était un modèle "logique" qui était envisagé. Je pense qu'on n'est pas près de modéliser toutes les interactions entre molécules dans une cellule, neurone ou pas.

[invite6c250b59]

Mais s'il s'exprime dans autant de tissus différents (..) les mutations sur ce gène impactent un grand nombre de fonctions qui ont obligatoirement des interactions entre elles...et le résultat de la simulation ne pourra de fait pas en tenir compte, donc il sera partiellement faux.

Pas nécessairement, car l'expression dans un tissu n'est pas forcément sous le même contrôle que dans un autre tissu. Par exemple l'ATP est maintenant considéré comme un neuromodulateur au niveau des vésicules synaptiques et de la fente synaptique, mais cela ne veut pas dire que la régulation de l'ATP dans les autres organes que le cerveau (ou même dans le cerveau, dans des compartiments autres) a un impact sur l'ATP en tant que neuromodulateur.

Je reconnais que j'ai beaucoup de mal avec la méthode qui consiste à étudier le fonctionnement d'un organe ( quel qu'il soit mais surtout le cerveau c'est vrai) indépendamment des autres.

Je suis plus ou moins d'accord avec toi. Oui je crois qu'en bout de ligne il faudra comprendre les interactions inter-organes (et inter-individus!) pour avoir un portrait final du fonctionnement du cerveau. Mais non je n'ai aucun mal à croire qu'une approche cerveau isolé peut apporter beaucoup d'informations. Pour prendre une analogie, c'est comme de décrire la surface de la Terre. Ultimement il faut prendre en compte les interactions avec la Lune, la rotation, la dynamique des plaques, l'érosion, etc. Mais en première approximation "boule" est une excellente description.

ça suppose un modèle "chimique" du cerveau, j'avais compris que c'était un modèle "logique" qui était envisagé. Je pense qu'on n'est pas près de modéliser toutes les interactions entre molécules dans une cellule, neurone ou pas.

C'est un modèle électrique. Il n'est effectivement pas question de modéliser les interactions entre molécules, par contre il est question de faire varier les propriétés des récepteurs. Par exemple on peut décider que tel récepteur est absent, ce qui est équivalent à un knock-out, ou fonctionne différement, ce qui est équivalent à une intervention pharmacologique.

//

J'en profite pour signaler une vidéo absolument bluffante en optogénétique. L'objectif du BAM serait de permettre ce genre d'enregistrement chez des animaux actifs de plus en plus en plus gros (ici zebrafish).




PS:sous forme de lien

[mh34]

Oh le bel OGM!
Plaisanterie mise à part c'est vrai que c'est assez génial comme résultat. Bon maintenant...décryptage? Le feu d'artifice en particulier, à 0.18, correspond à quoi? Tu le sais?

[mh34]

Bon ça y est j'ai les explications ( un grand merci à ma source perso...), ; ils ont utilisé une sonde calcique ( la GCamp5) qu'ils ont fait exprimer par la totalité des neurones et ont mis en évidence les variations de concentration calcique des différents neurones, donc les activations neuronales sans séparer les activations somatiques, dendritiques et axonales. Le flash à 0.18 est soit une grosse onde d'activation naturelle soit une réponse à un flash lumineux ou un autre type de stimulation, ce doit être détaillé dans la publi ici ; http://www.nature.com/nmeth/journal/...meth.2434.html. ( pas encore lu).

[invite6c250b59]

Réponse technique: c'est bien cela, un OGM immobilisé mais vivant, dont les neurones possèdent des marqueurs d'activité qui s'activent quand ils sont illuminés (autre trick: ils utilisent une souche albinos de manière à pouvoir illuminer à travers l'oeil). Le principe est que la quantité de lumière que ces marqueurs retournent est fonction de l'activité des neurones. Ensuite, il n'y a plus qu'à regarder. Le niveau de résolution spatial est déjà suffisant pour identifier individuellement la plupart (80% au minimum) des (100 000) neurones de ce petit cerveau. Le niveau de résolution temporel est un peu moins bon (5ms toutes les 30 ms) mais choisit pour couvrir l'ensemble du système nerveux (800 × 600 × 200 μm3) toutes les 1.3 secondes environ.

Réponse non technique: uploading en vue!

(à part deux trois détails tels que injecter des marqueurs équivalents chez un non ogm, multiplier le champ de vue par 1 million, implanter des fibres optiques, un peu d'optique adaptative pour corriger pour les mouvements, éventuellement améliorer la résolution spatiale et temporelle par 10, et bien sur développer des solutions informatiques capables d'analyser cette quantité de données)

[invite6c250b59]

PS: plus de détail sur la technique ici: http://www.jneurosci.org/content/32/40/13819.long

[mh34]

Réponse non technique: uploading en vue!

(à part deux trois détails tels que injecter des marqueurs équivalents chez un non ogm, multiplier le champ de vue par 1 million, implanter des fibres optiques, un peu d'optique adaptative pour corriger pour les mouvements, éventuellement améliorer la résolution spatiale et temporelle par 10, et bien sur développer des solutions informatiques capables d'analyser cette quantité de données)

...et parmi tous ces "détails" ( que tu as soigneusement mis en tout petit, tricheur! ) tu en oublies un d'importance ; on ne sait pas à quoi correspondent ces signaux ; on sait juste mettre en évidence un certain type d'activation neuronale globale et/ou en réseau par le marquage calcique. Faudrait peut-être commencer par décoder tout ça non?