L’initiative BRAIN : un nouveau projet américain pour comprendre le fonctionnement du cerveau

, Partager

Le 2 avril 2013, le président Obama a présenté un nouveau programme de recherche pour les Etats-Unis : l’initiative BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) [1]. Ce programme, qui pourrait s’étaler sur 10 ans, a pour but de comprendre le fonctionnement du cerveau humain et ainsi de trouver de nouveaux traitements curatifs ou préventifs pour des troubles du cerveau tels que la maladie d’Alzheimer, de Parkinson ou encore l’épilepsie.

Lors d’un discours prononcé le 2 avril 2013 [2], le président Barack Obama a présenté l’initiative BRAIN comme un projet qui "donnera aux scientifiques les outils dont ils ont besoin pour obtenir une image dynamique du cerveau en action et pour comprendre comment on pense, on apprend et on se souvient." Lors de cette déclaration, il a souligné que, pour les Etats-Unis, "les idées sont la puissance de notre économie. (…) Quand nous investissons dans les meilleures idées avant tout le monde, nos entreprises et nos travailleurs fabriquent les meilleurs produits et délivrent les meilleurs services avant les autres. Et grâce à cet incroyable dynamisme, nous n’attirons pas uniquement les meilleurs scientifiques et les meilleurs entrepreneurs, nous investissons aussi continuellement dans leur succès. (…) Les investissements ne rapportent pas toujours. Mais quand ils rapportent, ils changent nos vies de manière imprévisible. (…) Chaque dollar investi dans le séquençage du génome humain a rapporté 140$ à notre économie.", une assertion qu’il avait déjà présentée lors de son discours de l’état de l’union le 12 février 2013 lors duquel il avait aussi évoqué à mots couverts le projet BRAIN [3].

Présentation de l’initiative BRAIN

Le cerveau humain est composé de 100 milliards de neurones qui interagissent entre eux à travers 100.000 milliards de connections. Il reste ainsi l’une des ’terra incognita’ de la science et l’un des plus grands challenges de la médecine.

Ces dernières années, de nombreuses évolutions technologiques ont permis d’avancer sur la compréhension du fonctionnement du cerveau, mais ces avancées ne sont pas très rapides et de nombreuses autres nouvelles techniques seront nécessaires pour relever ce défi. C’est dans ce cadre que le 2 avril, le président Barack Obama a présenté l’initiative BRAIN. Ce projet fait partie des ’Grands Challenges’ de l’administration Obama, des buts ambitieux mais jugés ’accessibles’ qui nécessitent des avancées scientifiques et technologiques [4]. L’initiative BRAIN permettra de visualiser directement les activités du cerveau impliquées dans des fonctions vitales comme la vision, l’audition et la mémoire, une étape cruciale pour la compréhension des maladies cérébrales et la mise au point de traitements contre ces maladies ou toutes autres lésions du système nerveux [5].

Un groupe de travail est actuellement mis en place par le NIH afin de coordonner cette initiative. Ce groupe, dirigé par Cornelia Bargmann (Rockfeller University) et William Newsome (Standford University), devra définir les objectifs scientifiques de l’initiative BRAIN et les articuler entre eux ainsi que proposer un plan de travail comprenant un calendrier et une estimation des coûts sur plusieurs années afin d’atteindre ces objectifs. Ce groupe doit présenter un projet intermédiaire à l’automne 2013 incluant notamment des recommandations sur les investissements prioritaires pour l’année fiscale 2014. Le rapport final de ce groupe sera livré au directeur du NIH, Francis Collins, en Juin 2014.

Comme toutes nouvelles recherches importantes, les données qui vont être produites seront peut-être à l’origine de nouvelles questions éthiques. Le Président Obama a ainsi mis en place une ’Commission for the Study of Bioethical Issues’ afin d’étudier les implications éthiques, légales et sociétales qui pourraient découler de cette initiative et plus généralement des avancées en neuroscience [1].

Financements de l’initiative BRAIN

L’initiative BRAIN sera financée en partie par le gouvernement américain à travers le NIH, la DARPA et la NSF et par des apports du secteur privé.

Les financements publics pour l’année fiscale 2014 seront :
- Le National Institute for Health (NIH) a l’intention d’allouer 40 millions de dollars à ce projet. Le ’Blueprint for Neuroscience Research’, qui regroupe des expertises et des ressources de 15 instituts et centres du NIH, contribuera à cette initiative notamment en développant de nouveaux outils ou en proposant des formations ;
- La Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) investira 50 millions de dollars dans le but de comprendre les fonctions dynamiques du cerveau et de mettre au point des applications innovantes basées sur ces connaissances. En effet, de nouveaux outils sont nécessaires pour mesurer et analyser les signaux électriques ainsi que la dynamique biomoléculaire qui sont à la base du fonctionnement du cerveau [6] ;
- La National Science Foundation (NSF) allouera 20 millions de dollars à ce programme. La NSF concentrera ses recherches sur le développement de sondes à l’échelle moléculaire qui permettront de détecter et d’enregistrer l’activité des réseaux neuronaux, sur les progrès de la gestion du "Big Data" qui sont nécessaires à l’analyse des énormes quantités d’informations qui seront générées et sur une meilleure compréhension de la façon dont les pensées, les émotions, les actions et les souvenirs sont représentés dans le cerveau [7].

Les financements privés seront :
- The Allen Institute for Brain Science, un organisme de recherche médicale à but non lucratif, soutiendra le programme à hauteur de 60 millions de dollars par an afin de comprendre comment l’activité du cerveau permet de percevoir les choses, de prendre des décisions et finalement d’agir [7] ;
- Le Howard Hughes Medical Institut, un organisme de recherche médicale à but non lucratif qui joue un rôle important dans les avancées de la recherche biomédicale aux Etats-Unis, dépensera autour de 30 millions de dollars par an dans des projets liés à l’initiative BRAIN, notamment en développant de nouvelles technologies d’imagerie et en étudiant le stockage et le traitement de l’information dans les réseaux neuronaux ;
- La fondation Kavli prévoit de soutenir des projets liés à cette initiative à hauteur de 4 millions de dollars par an pendant 10 ans [9] ;
- Le Salk Institute for Biological Studies dépensera 28 millions de dollars à travers sa propre ’Dynamic Brain Initiative’ pour participer à ce projet national en travaillant au-delà des frontières de la neuroscience et en produisant une compréhension sophistiquée du cerveau, allant des gènes aux circuits neuronaux et au comportement [10].

BRAIN Initiative et le Human Brain Project

De l’autre côté de l’Atlantique, le 28 Janvier dernier, la Commission européenne annonçait sa décision de financer le Human Brain Project, un projet d’une durée de 10 ans dont le coût est estimé à 1,19 milliard d’euros [11]. Ce projet a pour but de réunir toutes les connaissances actuelles sur le cerveau humain afin de le reconstituer, pièce par pièce, dans des modèles et des simulations informatiques. Ces deux projets européens et américains ne sont pas concurrents mais plutôt complémentaires. Comme le souligne Richard Walker, porte parole du Human Brain Project, "toutes les données produites par le projet américain seront dans le domaine public. C’est une grosse quantité de résultats qui pourra donc être intégrée dans les modélisations du Human Brain Project." [12].

Comme tout nouveau projet important, cette annonce soulève des questions dans les milieux scientifiques [13]. La première étant une inquiétude financière : le financement des autres domaines de recherche diminuera-t-il ? L’état financera-t-il encore ce projet passé la première année, et si oui, à quelle hauteur ? Certains scientifiques s’interrogent aussi sur le projet en lui-même. En effet, le plan de recherche ne sera présenté que dans plusieurs mois, le doute plane donc sur les aspects qui seront mis en avant. Qui du développement technologique et de l’innovation, de la recherche fondamentale ou de la recherche appliquée occupera une place de premier plan dans ce projet ?

Sources :


- [5] BRAIN Initiative Launched to Unlock Mysteries of Human Mind, Science Daily, http://www.sciencedaily.com/releases/2013/04/130402145803.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ftop_news+%28ScienceDaily%3A+Top+News%29&utm_content=Google+Reader
- [6] Better Understanding of Human Brain Supports National Security, DARPA, http://www.darpa.mil/NewsEvents/Releases/2013/04/02.aspx
- [7] National Science Foundation Participates in White House Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative, NSF, http://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=127477&WT.mc_id=USNSF_51&WT.mc_ev=click
- [8] BRAIN Initiative Builds on Work of the Allen Institute for Brain Science, Allen Institute, http://www.alleninstitute.org/Media/documents/press_releases/2013_0402_PressStatement_BRAINinitiative.html
- [9] The Kavli Foundation Applauds President Obama’s All-Hands-on-Deck Call to Unlock Mysteries of Human Brain, The Kavli Foundation, http://www.kavlifoundation.org/kavli-news/kavli-foundation-applauds-president-obama-brain-intiative
- [10] Salk applauds Obama’s ambitious BRAIN Initiative to research human mind, Salk Institute, http://www.salk.edu/news/pressrelease_details.php?press_id=605
- [12] Des milliards de dollars pour comprendre le cerveau, Le Figaro.fr, http://sante.lefigaro.fr/actualite/2013/04/04/20174-milliards-dollars-pour-comprendre-cerveau

Pour en savoir plus, contacts :


- [1] Fact Sheet : BRAIN Initiative, White House, http://www.whitehouse.gov/the-press-office/2013/04/02/fact-sheet-brain-initiative
- [2] Remarks by the President on the BRAIN Initiative and American Innovation, White House, http://www.whitehouse.gov/the-press-office/2013/04/02/remarks-president-brain-initiative-and-american-innovation
- [3] Remarks by the President in the State of the Union Address, White House, http://www.whitehouse.gov/the-press-office/2013/02/12/remarks-president-state-union-address
- [4] 21st Century Grand Challenges, White House , http://www.whitehouse.gov/blog/2012/04/09/21st-century-grand-challenges
- [11] The Human Brain Project, http://www.humanbrainproject.eu/index.html
- [13] As White House Embraces BRAIN Initiative, Questions Linger, Emily Underwood, ScienceInsider, http://news.sciencemag.org/scienceinsider/2013/04/as-white-house-embraces-brain-in.html
Code brève
ADIT : 72826

Rédacteurs :


- Juliane Halftermeyer, deputy-sdv.at@ambascience-usa.org ;
- Retrouvez toutes nos activités sur http://france-science.org.

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….