Le projet BOLDsim a pour objectif de connecter l’activité des neurones aux propriétés qui les relient aux fonctions et dysfonctionnement du cerveau. Image « Neurons » réalisée par les instituts nationaux de santé (NIH)
L’université Amrita est devenue la première université indienne partenaire du Projet Cerveau Humain (HPB) de l’Union européenne. 143 universités européennes travaillent ensemble pour comprendre les fonctions cérébrales et développer des solutions afin de mieux comprendre et soigner les maladies cérébrales. Le projet est financé par l’Union européenne.
Le Dr Shyam Diwakar et l’équipe de l’université Amrita de biotechnologie ont rejoint le projet HPB appelé BOLDsim. Ils vont développer un nouvel outil informatique pour modéliser les signaux fonctionnels du cerveau grâce à des modèles cellulaires basés sur les data. Ils ont pour collaborateurs les universités de Pavie en Italie et d’Aix-Marseille en France, et l’équipe est coordonnée par l’Institut fédéral suisse de technologie, l’EPFL de Lausanne en Suisse.
« Les neuroscientifiques veulent souvent comprendre la santé et la maladie affectant le cerveau, la moelle épinière et ses circuits tant au niveau cellulaire que comportemental, pour cartographier correctement la manière dont une maladie affecte la personne. Depuis 2009, nous développons des modèles de cervelet et de l’impact de la maladie sur ses signaux », explique le Dr Diwakar.
« Nous utilisons des données expérimentales et des simulations informatiques pour une meilleure compréhension de la façon dont les cerveaux opèrent. BOLDsim améliorera la facilité d’utilisation de nos modèles informatiques et permettra d’atteindre un niveau supérieur dans l’évaluation de la santé du cerveau tout en réussissant à identifier ce qu’il était jusqu’alors impossible d’identifier. »
L’université Amrita et l’EPFL ont signé un protocole d’accord pour travailler ensemble sur ce projet dans le cadre de l’EBRAINS Infrastructure de l’HPB. Cette entreprise offre un vaste éventail de données sur le cerveau, des services scientifiques, des outils digitaux et des ressources informatiques pour les chercheurs et l’industrie.
BOLDsim modélisera les signaux spéciaux générés par l’activité cérébrale, appelés signaux dépendant de la concentration d’oxygène dans le sang (BOLD), en utilisant les données cellulaires disponibles sur la plateforme de simulation cérébrale (BSP) du projet HBP. L’outil de modélisation sera mis gratuitement à la disposition des chercheurs en neurosciences.
Le projet rejoint le Pr Edigio d’Angelo et l’équipe de l’université de Pavie et le cerveau virtuel (TVB) développé à l’université d’Aix-Marseille. La modélisation va permettre aux experts d’avoir une vision plus claire pour comprendre précisément les manifestations des états de santé cérébrale et pour pointer les changements survenant dans les circuits neurologiques en fonction de certains états de santé ou de maladie constatés chez les patients.
« Je suis très heureux que nous soyons devenus la première université indienne partenaire du Projet Cerveau Humain et que nous modélisions un simulateur permettant de comprendre les maladies cérébrales et de modéliser la fonction cérébrale », a déclaré le Dr Venkat Rangan, vice-président de l’université Amrita.
« Nous nous considérons comme une institution fortement orientée vers la recherche intensive qui a, ces 15 dernières années, établi plus de 180 collaborations avec les 500 meilleures universités au niveau mondial. Maintenant, grâce au protocole d’accord signé avec l’EPFL de Lausanne en Suisse et avec nos partenaires du projet HBP des universités de Pavie en Italie et d’Aix-Marseille en France, notre recherche de pointe va aussi prendre une nouvelle dimension. »
Outre son utilisation pour la modélisation de prédiction médicale, BOLDsim permettra une nouvelle compréhension de la façon de calculer du cerveau. Le projet HBP se déroulera jusqu’en 2023, même s’il est prévu d’atteindre un premier niveau d’étape d’ici octobre 2021.
Le Dr Shyam Diwakar et son équipe de l’université Amrita de biotechnologie collaboreront avec les professeurs des universités de Pavie en Italie, d’Aix- Marseille en France et de l’institut fédéral suisse de technologique, de Lausanne.