Quand des reconstitutions spectaculaires des neurones du cortex humain s’invitent à la fin d’un projet de livre

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Le problème avec la recherche scientifique, c’est que ça n’arrête jamais. À plus forte raison quand on fait le pari un peu fou de présenter dans un livre l’état d’un vaste domaine de recherche comme les sciences cognitives et son histoire depuis un siècle ! Et donc il peut arriver que tu te retrouves à la toute fin du projet, en train de peaufiner la mise en page, et qu’un ami qui suit de près les publications neuroscientifiques dans les grands journaux (merci Jean-Pierre) te signale une publication majeure dans Science sur la reconstitution, à partir d’image en microscopie électronique, de neurones du cortex humain avec une précision inégalée. Et comme tu te rends compte que c'est l’équipe de Jeff Lichtman à Harvard qui est derrière ces travaux et que tu en as déjà parlé dans ton blogue il y a dix ans, tu te dis, de un, que tu dois en faire un autre billet parce que les images des neurones qu’ils réussissent à produire sont rendues trop spectaculaires (l’image ci-haut représente par exemple un neurone avec 5 600 axones (bleus) qui y font des connexions (en vert)); et de deux, que ce serait formidable d’essayer d’en inclure dans ton livre, au grand dam de ton éditeur qui cherche plutôt à réduire la taille d’un bouquin en question déjà assez costaud merci !

On verra bien pour le deuxième point, mais pour le premier (et pour me laisser du temps pour négocier le second aujourd’hui…), je me contenterai de traduire les deux petits paragraphes de présentation de leur travaux en vous mettant quelques-unes de ces splendides images qui donnent presque le vertige en pensant que ce sont des milliards de ces petites sculptures d’une précision incroyables qu’abrite notre boîte crânienne…

« Le laboratoire Lichtman de l’université de Harvard et l’équipe Connectomics at Google publient l’ensemble de données « H01 » qui sont un volume de 1,4 pétaoctet d’un petit échantillon de tissu cérébral humain. L’échantillon a été imagé à une résolution nanométrique par microscopie électronique à section sérielle, reconstruit et annoté par des techniques informatiques automatisées, et analysé pour obtenir des informations préliminaires sur la structure du cortex humain.

L’ensemble de données comprend environ un millimètre cube de données d’imagerie, y compris des dizaines de milliers de neurones reconstruits, des millions de fragments de neurones, 183 millions de synapses annotées, 100 cellules corrigées par des humains (les logiciels d’IA faisant parfois des erreurs de reconnaissance de structures), et de nombreuses annotations et structures subcellulaires supplémentaires – le tout facilement accessible avec l’interface de navigation Neuroglancer. »

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Synapses excitatrices (en jaune) et inhibitrices (en bleu) représentées comme des points sur le neurone qui reçoit ces connexions.

Rendu basé sur des données de microscopie électronique, montrant les positions des neurones dans un fragment du cortex cérébral. Les neurones sont colorés en fonction de leur taille.