Des chercheurs Jerry Tang et Alexander Huth, neuroscientifique informatique à l'université du Texas ont combiné l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et un modèle de langage artificiel pour décoder le langage interne d’une personne à partir de son activité cérébrale. Ils ont également pu faire des hypothèses sur l’histoire d’un court métrage. Le décodeur peut reproduire avec une précision surprenante les histoires que la personne a écoutées ou imaginées raconter dans le scanner.Cette technologie pourrait aider les personnes qui ne peuvent pas parler ou communiquer extérieurement, comme celles qui ont subi des accidents vasculaires cérébraux ou qui vivent avec la sclérose latérale amyotrophique. Elle pourrait aussi permettre d’accéder aux pensées des personnes sans leur consentement, ce qui pose des questions éthiques et juridiques.
L’IRMf permet de capturer des images grossières et colorées du cerveau en action, mais elle n’est pas une machine à lire dans les pensées : les neuroscientifiques ne peuvent pas regarder une image du cerveau et dire ce que quelqu’un voyait, entendait ou pensait dans le scanner. Mais progressivement, les scientifiques repoussent cette barrière fondamentale pour traduire les expériences internes en mots à l’aide de l’imagerie cérébrale.
Parmi plus d'un quart de million d'études publiées sur l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, on trouve des analyses qui prétendent localiser dans le cerveau nos expériences mentales de la religion, de l'amour et même de l'avenir. Récemment, des chercheurs ont même étudié la fiabilité des scanners afin de déterminer s'ils pouvaient être considérés comme des preuves de souvenirs passés devant un tribunal.
Mais de plus en plus, les scientifiques et les observateurs se demandent si ces flashs dans le cerveau nous ont dit ce que nous pensions qu'ils étaient, ou si les images n'étaient rien d'autre que des paillettes biologiques. Bien sûr, ce que les chercheurs voient réellement dans le cerveau n'est pas un message synaptique décodable, ni même une documentation de l'activité d'un neurone spécifique.
L’IRMf et l’optogénétique : deux techniques complémentaires pour explorer le cerveau
L'IRMf montre simplement des changements dans le flux sanguin et les niveaux d'oxygène dans le cerveau, ce qui, selon de nombreux scientifiques, est probablement en corrélation avec l'activité neuronale. Et les images de centres cérébraux illuminés publiées dans de nombreuses études sont souvent un mélange statistique de plusieurs cerveaux scannés pour une expérience, plutôt qu'une tranche claire d'un seul cerveau concentré sur Dieu, le sexe ou l'argent.
Peut-on donc faire confiance aux IRMf pour montrer ce que les chercheurs espèrent qu'ils montrent ? Oui, affirment les auteurs d'une étude, publiée en ligne le 16 mai 2010 dans Nature (Scientific American fait partie de Nature Publishing Group). Les chercheurs, dirigés par Jin Hyung Lee, du département de génie électrique, de psychiatrie et de sciences biocomportementales de l'université de Californie à Los Angeles, et Remy Durand, du département de génie biologique de l'université de Stanford, ont pu montrer que des neurones cibles spécifiques s'illuminent sur les scans IRMf lorsqu'ils sont activés par des impulsions lumineuses.
Les chercheurs ont utilisé une approche appelée optogénétique, dans laquelle les neurones génétiquement modifiés sont contrôlés par des impulsions lumineuses, sur des souris sous anesthésie générale. Lorsque l'équipe a activé manuellement des cellules cérébrales particulières à l'aide d'impulsions lumineuses, ces zones ont également clignoté sur l'écran de l'IRMf, ce qui suggère que les modifications du flux sanguin observées sur les IRMf sont réellement la preuve de l'activité des neurones à cet endroit.
Les images IRMf montrent le cerveau en fonction des variations du taux d'oxygène dans le sang, un indicateur du degré d'activité mentale. Il s'agit d'un outil assez étonnant ; il a permis de valider de nombreuses hypothèses sur les régions du cerveau et nous a aidés à faire des comparaisons entre des groupes de personnes, en nous éclairant sur la toxicomanie, le développement et la maladie.
Mais l'IRMf ne fournit pas de détails au niveau de la cellule. L'image tridimensionnelle qu'elle fournit est construite en unités appelées voxels. Chacun d'entre eux représente un cube bien rangé de tissu cérébral, un bloc de construction d'image en trois dimensions analogue au pixel en deux dimensions des écrans d'ordinateur, des téléviseurs ou des appareils photo numériques. Chaque voxel peut représenter environ un million de cellules cérébrales. Les taches orange de l'image ci-dessus sont en fait des groupes de voxels, peut-être des dizaines ou des centaines.
Les chercheurs ont fait un pas en avant en combinant la capacité de l’IRMf à surveiller l’activité neuronale avec le pouvoir prédictif des...
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Envoyé par Aiekick
