La toute première carte complète d’un cerveau d’insecte est vraiment fascinante

Des chercheurs de l’université de Cambridge et de l’université Johns-Hopkins ont dévoilé la première carte cérébrale complète à haute résolution d’un bébé drosophile, avec d’importantes implications pour l’IA et les neurosciences.

Une cartographie record

Décrit dans la revue Science, le connectome complet de la larve de Drosophila melanogaster comprend 3 016 neurones ainsi que les 548 000 synapses (ou connexions) qui les relient. S’il ne s’agit pas de la première cartographie complète d’un cerveau, jusqu’à présent celles-ci concernaient des organismes moins complexes et comportaient tout au plus quelques centaines de neurones et milliers de synapses.

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Douze ans ont été nécessaires pour réaliser ce travail historique. L’équipe a d’abord utilisé la microscopie électronique pour diviser visuellement en milliers de sections le cerveau d’une larve femelle âgée de six heures, de la taille d’un grain de sel. Au total, imager chacun des neurones a pris une journée.

Présentant des comportements d’apprentissage et de prise de décision complexes, les mouches drosophiles font partie des animaux les plus étudiés dans le cadre de la recherche en neurosciences.

Si le nouveau modèle haute résolution a révélé des schémas cérébraux rappelant les architectures d’apprentissage automatique, qui pourraient même servir de base à de nouvelles intelligences artificielles, il offre également des perspectives fascinantes sur le traitement de la pensée et le comportement, notamment sur la manière dont les circuits les plus actifs mènent au centre d’apprentissage du cerveau et s’en éloignent.

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Vers des connectomes toujours plus complexes

Désireux de comparer les changements développementaux intervenant chez les drosophiles, Joshua Vogelstein et ses collègues travaillent actuellement à la cartographie complète du cerveau d’une spécimen adulte.

Selon le scientifique, des recherches visant à cartographier celui d’une souris pourraient aboutir au cours de la prochaine décennie, mais il s’agit d’une tâche monumentale, étant donné la complexité du cerveau d’un mammifère par rapport à celui d’un insecte.