Rassemblant des scientifiques et des médecins, l'UMR «Brain Dynamics Institute» étudiera le fonctionnement et les dysfonctionnements du cerveau. En considérant ce dernier comme un réseau dynamique coordonnant des centaines d'aires cérébrales, l'équipe de Viktor Jirsa s'attelle à une meilleure compréhension de l'esprit humain.
Viktor Jirsa est sur le point de déménager : la future unité de Dynamique des Systèmes Neuraux dont il est directeur-adjoint va bientôt s'implanter sur le site de la Faculté de Médecine de la Timone. L'objet de ses recherches est le développement d'une plate-forme informatique permettant la simulation d'un avatar cérébral1, ainsi que l'analyse de gros volumes de données physiologiques et comportementales.
Lorsqu'on lui demande comment il en est arrivé à travailler sur la modélisation du cerveau, il dit s'être toujours interrogé sur la manière dont fonctionne l'esprit humain. Après avoir approché la question sous l'angle philosophique, il a choisi de l'aborder de manière scientifique. « C'est beaucoup moins romantique, mais nous nous efforçons de toujours mettre l'esprit dans un contexte de laboratoire : reproductible, statistique, modélisable. Tout doit être quantifiable ».
Son approche est novatrice en neurosciences : lui et son équipe considèrent que le cerveau intègre les informations sensorielles sans que cette intégration ne soit située dans une aire spécifique, mais plutôt qu'il se comporte comme un réseau coordonnant les différentes zones activées. En d'autres termes, le cerveau humain construit de façon dynamique une représentation du monde en constante actualisation, c'est un système vivant, actif, qui ne connaît pas de repos.
Le projet du futur groupe de recherche consiste en une modélisation des caractéristiques cérébrales sur grande échelle : connectivité, délais de transmission, dynamique, de façon à pouvoir d'ici trois à cinq ans mesurer les conséquences de chaque changement de paramètres. Les applications en médecine permettront d'évaluer les effets de certaines lésions dues à un choc ou une pathologie telle que la sclérose en plaques ou l'épilepsie, et de tester différentes hypothèses avant de proposer un diagnostic.
Une avancée considérable, sachant qu'à l'heure actuelle une centaine d'électrodes doit être implantée dans le cerveau des patients pour accéder à des données bien moins précises, ce qui n'est évidemment pratiqué qu'en cas de pathologies extrêmement lourdes et incapacitantes. Grâce au travail de Viktor Jirsa, les médecins évalueront précisément quelles caractéristiques du réseau neural pourraient être manipulées sans préjudice, le patient pouvant encore « fonctionner » sans déficit si la dynamique du cerveau n'est pas trop affectée.
La nouvelle Unité Mixte de Recherche, projet d'envergure internationale, associera le CNRS, l'INSERM et l'Université. Elle rassemblera plus de soixante chercheurs, ingénieurs et cliniciens, dont un quart travaillera sur l'épilepsie, un quart sur la cognition et la mémoire, un quart sur la méthodologie, pendant que le dernier se consacrera à la modélisation mathématique.
