Analyse holistique de l'anatomie cérébrale – HoliBrain

Lorsqu'un système complexe est étudié, il est généralement décomposé en sous-systèmes plus simples afin de faciliter son analyse. Un tel paradigme réductionniste rend l'analyse plus facile mais ignore les interactions qui existent entre les différentes parties et échelles du système. Face à la complexité de l'anatomie cérébrale, les experts suivent ce paradigme lors de l'analyse de l'organisation cérébrale via l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Ainsi, ils se spécialisent sur des structures cérébrales spécifiques (c'est-à-dire une tâche) à un niveau anatomique donné (c'est-à-dire une échelle). Cette spécialisation est accentuée au niveau des sous-structures – dont l'analyse est désormais possible avec l'IRM multimodale à haute résolution – car davantage d'informations doivent être traitées simultanément. Cette stratégie réductionniste se traduit par de nombreuses méthodes spécifiques à une tâche ou une échelle donnée ignorant les relations entre celles-ci. HoliBrain propose un changement vers un nouveau paradigme holistique capable d’analyser de manière globale et cohérente des IRM 3D multimodales à haute résolution jusqu’au niveau des sous-structures. Auparavant au-delà des capacités des outils informatiques et des experts humains, les avancées récentes de l'apprentissage en profondeur ouvrent de nouvelles opportunités pour relever ce grand défi. HoliBrain propose de développer de nouvelles méthodes basées sur l’intelligence artificielle collective utilisant un grand nombre de réseaux partageant des informations entre tâches et échelles. L'idée principale est de diviser ce problème insoluble pour un seul réseau en plusieurs tâches plus simples traitées par un grand ensemble de réseaux collaborant. HoliBrain produira de nouvelles connaissances sur l'organisation cérébrale et de nouveaux biomarqueurs pour le diagnostic précoce de maladies neurologiques. Par conséquent, HoliBrain aura un impact considérable sur la santé, les soins aux patients et la société.