Neurologie : Vers un modèle numérique du cerveau

Le cerveau est constitué de nombreux réseaux de neurones qui interagissent plus ou moins à distance. Ainsi, lorsqu’un accident vasculaire cérébral (AVC) lèse une zone précise du cerveau, cela peut avoir des conséquences sur le fonctionnement d’autres régions cérébrales, pourtant distantes et indemnes. De la même façon, lorsqu’on implante des électrodes dans une région donnée, comme c’est le cas par exemple pour traiter la maladie de Parkinson, l’effet thérapeutique s’observe à distance dans d’autres régions du cerveau. Pour mieux comprendre et anticiper ces effets à distance, des chercheurs de l’Institut de Neurosciences des Systèmes (Inserm/Aix-Marseille Université) ont collaboré avec une équipe de l’université du Queensland (Australie) pour mettre au point un modèle informatique du cerveau, pour l’instant chez la souris.

Pour cela, ils se sont basés sur des données d’IRM fonctionnelle ¹ permettant de visualiser l’activité neuronale dans l’ensemble du cerveau lors d’interventions localisées inhibant des zones précises. Ils ont ainsi mis au point « un modèle prédictif stable inédit qui, contrairement aux modèles actuels, tient compte des variations de l’activité cérébrale d’un individu à l’autre, explique Christophe Bernard qui a dirigé ces travaux. Nos résultats montrent qu’il est capable de prédire comment la modulation d’une seule région du cerveau va mener à des reconfigurations de l’activité neuronale, à la fois à l’échelle locale et globale. » À terme, l’équipe espère transposer ces résultats à un modèle informatique de cerveau humain développé au laboratoire qui permettra d’établir des pronostics plus individualisés suite à des lésions traumatiques, et à personnaliser les traitements impliquant des interventions ciblées comme la pose d’électrodes intracérébrales.

Source : PNAS, avril 2025