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Approche scientifique de l'ostéopathie
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Dresser la carte du cerveau

Dresser la carte du cerveau

Ce billet de blog était initiallement prévu pour la semaine du cerveau mais malheureusement quelques impératifs professionnels ont retardé la sortie de nouveaux contenus sur le blog.

 

Je vous avais parlé dans "Ostéopathie à l'heure du big data" des connectomes et de cette carte du cerveau qui est actuellement en cours de réalisation.

 Je vous ajoute tout d'abord le lien vers le numéro de CNRS Le Journal qui contient un article (page 27) sur l'application Substance grise sur la plateforme Wild qui permet de comparer les reconstructions 3D de 64 cerveaux en même temps. L'accès à des modélisations de plus en plus précises se développe pour le cerveau ouvrant des possibilités importantes en thérapeutique mais également en neurophysiologie. La quantité de données à traiter est énorme mais une initiative cherchant à cartographier notre cerveau use de moyens inattendus pour y arriver.

Eye Wire: le jeu appliqué à la recherche

Cette conférence traite rapidement quelques bases de physiologie du cerveau mais surtout d'une initiative de jeu que vous pouvez retrouver ici:

Son but est de diminuer le temps de recherche pour créer une carte du cerveau en faisant appel à l'aide des internautes sous forme d'un jeu. Il s'agit d'analyser un voxel de cerveau et de tracer le trajet d'un neurone en faisant défiler les couches successives du voxel. Il y a bien sûr un tutoriel pour apprendre les bases avant de débuter. Ce jeu est assez intéressant et c'est pour la bonne cause.

Le rendu final donne ceci:

Images issues du site the connectome (http://connectomethebook.com/?page_id=58#all)

Images issues du site the connectome (http://connectomethebook.com/?page_id=58#all)

Bon sur le coup, c'est vrai que ça peut paraitre un peu difficile à lire comme ça mais c'est important d'avoir la représentation des neurones et de leurs synapses dans l'espace pour comprendre la circulation de l'information et comment s'organisent les réseaux de neurones.

 

Le connectome, une des nouvelles clés de la neurologie et de l'intelligence artificielle?

 

Nous passons progressivement d'une vision très sectorisée du cerveau avec des fonctions précises sur le cortex ou les noyaux avec un "cablage" très statique à une vision dynamique. Attention, la division du cortex et le rôle de certaines structures sont toujours vrais, mais ce qui change c'est la cartographie des intéractions entre elles et de la possibilité à moyen terme d'améliorer la compréhension de certains tableaux cliniques, la possibilité de mieux cerner les conséquences de gestes chirurgicaux, de radiothérapie, ou de certaines tumeurs.

Seung HS, Connectomics, POPTech, Washington DC

Van Essen DC, The Human Connectome Project: Progress & Prospects, ICT for life science forum,

Smith S, The synaptome meets the connectome: fathoming the deep diveristy of CNS synapses, SCI Institute, Univ of Utah

Une vidéo montrant la modélisation des connectomes

Jones A, A map of brain, TEDxCaltech

Un débat sur la connectomique entre Seung HS, et Movshon T, Columbia, en 2012

Lichtman J, Connectomics, TEDxCaltech

Concernant la question de l'intelligence artificielle, c'est un des buts de The humain brain que de simuler le cerveau par ordinateur. L'idée étant que l'on pourra ensuite expérimenter et simuler par ordinateur avant d'envisager toute application humaine. De même, il est intéressant pour l'intelligence artificielle d'obtenir plus de données sur le fonctionnement du cerveau humain afin d'en tirer des enseignements pour leur propre discipline. Le cerveau a cet avantage d'être performant pour un coût énergétique raisonnable, ce qui n'est pas le cas de pour l'intelligence artificielle où pour certaines taches, le ratio performance/coût lui est moins favorable.

Et pour l'ostéopathie?

 

Ce serait surtout l'occasion par la connaissance de ce cablage de savoir comment le diagnostic est fait. Quelle aire? Quel faisceau? Dans quel ordre? Bref, connaître pour mieux comprendre, et comparer à d'autre études pour voir la similitude avec d'autres praticien (médecin, kinésithérapeute,...), mais aussi avec les illusions dont nous avions discutées dans un autre article. Cela permettrait de savoir qu'elle est la part d'erreur dans nos tests et nos interprétations.

Nous pourrions contourner cette notion de qualia et d'explonatory gap par une modélisation objective des processus cérébraux qui permettent de lier sensation et prise de décision. Comprenons bien que si la main constitue une des interfaces qui permet de récupérer les données de raideur, de mouvement éventuellement, les informations ont besoin d'être traitées par le SNC. Car si certaines expressions, comme "les tissus savent" ou "les mains sentent" ramènent à une notion d'involontaire et d'un processus qui serait une sorte de dialogue entre ces deux éléments ayant leur intention propre, le corps lui fonctionne selon un schéma (pour faire très réducteur), un Capteur -> Centre de traitement (-> Effecteur). Cela veut dire qu'il y a forcément une circulation d'information qui peut être modélisée.

Ces travaux font le lien avec les précédents articles sur la logique floue ou le machine learning. Ces données nous donnent plus de matière pour construire de tels systèmes mais aussi pour bénéficier de modèles théoriques suffisamment fiables pour tester certaines hypothèses avant de passer à la phase clinique, par exemple. Cela permettra aussi de définir un cadre plus précis pour la publication de cas clinique en ostéopathie en ciblant les données vraiment utiles pour la prise de décision.

 

 

Pour aller + loin

 

Pour ceux qui s'intéressent à cette question du diagnostic d'un point de vue qualitatif, c'est actuellement l'école anglaise et australienne qui domine: O. Thomson, J. Esteves ou G Fryer.

Concernant des données sur la palpation et la fiabilité des tests ou des modèles, l'école belge est à lire: Klein P, Salem W.

Concernant la remise en question de certains modèles, il y a des chercheurs très passionnants dans l'école française comme M. Gabutti, R Zegarra-Parodi, J.Draper-Rodi, ou L Fabre.

 

Les différents articles se recoupent et mettent en lumière certains aspects de la problématique. En piochant dans les différentes écoles, cela donne une bonne idée des avancées actuelles de la recherche en ostéopathie.

 

Il y a aussi le livre de S. Seung sur les connectomes

ou celui du professeur H. Duffau sur la chirurgie du cerveau: