Bilan

L’arc lémanique prépare un CERN du cerveau

Sous l’impulsion de l’EPFL, les institutions académiques de Lausanne et de Genève s’allient pour créer Neuropolis, le premier centre de calcul dédié à la simulation du vivant.

Pour les puristes, Neuropolis aurait dû s’appeler Neuropoleis. C’est bel et bien sur deux sites, à Lausanne et à Genève, que s’articulera le projet lémanique de neurosciences construit autour du Human Brain Project. Sur le campus de l’Université de Lausanne (UNIL), à côté du Centre intégratif de génomique, s’érigera vers 2015 un tout nouveau bâtiment de 30 000 m2 dans lequel prendront place les supercalculateurs nécessaires au mégaprojet de neurosciences informatiques, cognitives et moléculaires porté par le professeur Henry Markram. En sus de cette infrastructure lausannoise, un institut d’imagerie moléculaire translationnelle sera constitué au 6e étage du Batlab, un bâtiment déjà en cours de construction dans la Cité du bout du lac, à côté des Hôpitaux universitaires genevois (HUG). Cette entité, élaborée dans sa phase initiale sur quelque 600 m2, devrait être opérationnelle de manière anticipée en 2014 déjà.

Modéliser le cerveau

Neuropolis représente une nouvelle empreinte laissée par Patrick Aebischer (à.g) sur le paysage académique lémanique. Quel projet aurait pu mieux s’inscrire dans la stratégie portée par le président de l’EPFL, neuroscientifique et médecin de formation? C’est bien lui, en 2002, qui appuie l’engagement d’Henry Markram, alors professeur assistant à l’Institut Weizmann et pressenti pour rejoindre le MIT. Patrick Aebischer est le plus fervent défenseur de Blue Brain, la pierre angulaire sur laquelle repose le Human Brain Project et donc Neuropolis, depuis le lancement officiel du projet en 2005. Patrick Aebischer partage pleinement la vision d’Henry Markram, lequel croit fermement que la modélisation numérique du cerveau humain permettra de mieux comprendre non seulement le fonctionnement du plus complexe des organes, à la connexion neuronale près, mais constituera surtout un outil qui, une fois placé dans les mains des scientifiques fondamentaux et des cliniciens, servira à prévenir, voire soigner, les troubles du système nerveux central, comme l’alzheimer. Et si le nom du projet laisse penser que Neuropolis se consacrera uniquement aux neurosciences, la visée se veut plus large. «Neuropolis hébergera les infrastructures informatiques dédiées non seulement à la simulation du cerveau, mais également aux autres sciences du vivant. En ce sens, il deviendra le centre de ressources partagées pour la biologie computationnelle sur l’arc lémanique», soutient le président de l’EPFL. Cet argument s’est révélé essentiel pour convaincre les partenaires académiques genevois et lausannois de s’investir.

Henry Markram  Le professeur est parvenu à mettre en réseau une centaine de structures cérébrales.   Réunir différents groupes de recherche

Neuropolis s’inscrit en droite ligne de différentes initiatives coordonnées qui ont fleuri depuis la fin des années 1990 dans le domaine des techniques d’imagerie et du calcul scientifique: l’Institut suisse de bio-informatique (SIB), le centre de compétences en bio-informatique Vital-IT, le Centre lémanique de calcul à haute performance CADMOS ou encore le Centre d’imagerie biomédicale (CIBM). Autant d’exemples qui nécessitaient, déjà, l’engagement des autorités politiques vaudoises et genevoises. En présentant Neuropolis comme l’étendard sous lequel viendraient se rassembler non seulement les groupes de recherche actifs sur le front des neurosciences sur l’arc lémanique, mais l’ensemble des scientifiques ayant besoin de supercalculateurs pour simuler et analyser le vivant, Patrick Aebischer a fait mouche. «Neuropolis scelle l’alliance de différents groupes de recherche lémaniques déjà actifs dans tout ce qui a trait à l’acquisition et à l’exploitation de données. Il se positionne comme l’évolution naturelle des percées réalisées au cours de la dernière décennie en termes de puissance de calcul des superordinateurs, de connaissance du génome humain et de mathématiques de la complexité», confirme Richard Frackowiak, professeur à l’UNIL et chef du service de neurologie et du département de neuro-sciences cliniques du CHUV. Neuropolis aurait pu prendre ses quartiers à Genève. Le volet genevois, avec la création de l’Institut d’imagerie moléculaire translationnelle, était bien engagé avant même l’amorce du projet. «Genève a depuis longtemps développé de fortes compétences dans l’imagerie moléculaire. Lorsque la proposition de rejoindre Neuropolis est arrivée, nous avions déjà prévu la création d’un institut adapté non seulement aux neurosciences mais aussi à l’oncologie, aux problèmes cardiovasculaires et aux pathologies liées au vieillissement», souligne Osman Ratib, responsable du département d’imagerie médicale et des sciences de l’information des HUG. Le retard pris dans le projet JonXion, promu dès 2008 par le Conseil d’Etat genevois pour établir un centre de neurosciences qui serait en lien avec Blue Brain, a obligé à trouver une solution du côté de Lausanne.

Technologie  Neuropolis hébergera les infrastructures informatiques de toutes les sciences du vivant. Un milliard d’euros sur dix ans

Quelle que soit sa localisation, Neuropolis reste un pari ambitieux. Sur le plan scientifique tout d’abord, puisque, avec son approche «globale et holistique», ce projet ne vise rien de moins qu’à «fédérer l’ensemble des connaissances existantes en une théorie globale unifiant les règles qui déterminent la construction et le développement du cerveau humain», avance Richard Frackowiak. En ce sens, Neuropolis pourrait bien devenir le chaînon manquant du dialogue entre neurologues, neuropsychiatres ou encore pharmacologues pour déterminer in silico les substances thérapeutiques susceptibles d’aider les patients atteints par une pathologie mentale. Sur le plan politique, enfin, Neuropolis a une importante carte à jouer. Grâce aux efforts de Patrick Aebischer, Blue Brain figure parmi les projets d’infrastructure prioritaires au sein du domaine des écoles polytechniques fédérales, assorti d’un financement extraordinaire de 75 millions de francs pour la période 2013-2016. Avec le Human Brain Project et Neuropolis, c’est un financement d’un milliard d’euros sur dix ans que le projet lémanique veut décrocher auprès des autorités européennes. En cas d’acceptation, Neuropolis permettrait ainsi aux quelque 200 personnes œuvrant dans la biologie computationnelle sur l’arc lémanique, jusqu’ici disséminées, de disposer d’un véritable centre de compétences unique en son genre en Europe. De quoi permettre à l’arc lémanique de battre Oxford et Cambridge sur leur propre terrain et dépasser son rang d’éternel troisième dans le domaine des neurosciences.

 

La poupée gigogne de la neuro-informatique

Lorsque le professeur Henry Markram rejoint l’EPFL, il amène avec lui le projet d’utiliser la puissance de supercalculateurs pour simuler le fonctionnement du cerveau humain et ses milliards de neurones interconnectés. Il démarre en 2005 en construisant un modèle numérique de colonne néocorticale de rat. Le projet sera nommé Blue Brain, en référence au superordinateur d’IBM, le Blue Gene/L, sur lequel il repose. Depuis, Henry Markram est parvenu à mettre en réseau une centaine de ces structures cérébrales. Cette prouesse le confirme dans son ambition première. Ce sera l’objectif du Human Brain Project, né à l’origine d’un consortium de 13 institutions européennes piloté par l’EPFL. Ce programme constitue désormais la colonne vertébrale de Neuropolis, lequel vise à fédérer les efforts de recherche lémaniques dans tout ce qui a trait à la bio-informatique.

Crédits photos: Olivier Evard, Thierry Parel, Gérald Bosshardt/EOL, Dr

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