Vous avez, j’imagine, probablement des dizaines de milliers de photos sur votre disque dur. Ça représente peut-être quelques centaines de Go, peut-être 1 To si vous êtes à l’aise en espace de stockage. C’est beaucoup ?
Pas tant que ça si on pense un peu à votre cerveau. Lui, il stocke depuis toujours des décennies de souvenirs dans environ 1,5 kg de matière organique qui consomme moins qu’une ampoule LED.
Comment est-ce qu’il fait ?
Hé bien, une équipe du Weizmann Institute of Science vient peut-être de le découvrir et au passage, changer la compression d’images telle qu’on la connaît.
Le projet s’appelle Brain-IT , et leur idée c’est de reconstruire des images à partir des signaux fMRI (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) de votre cerveau. En gros, ils scannent votre activité cérébrale pendant que vous regardez une image, et ils arrivent à reconstruire ce que vous avez vu. Le papier scientifique est dispo sur arXiv si vous parlez leur langue.
Évidemment, ce genre de recherche, c’est pas nouveau mais Brain-IT est plutôt un franc succès car le process permet d’obtenir les mêmes résultats que les méthodes précédentes avec seulement 1 heure de données fMRI, contre 40 heures pour les autres approches.
En gros, ça représente 97,5% de données en moins pour obtenir le même résultat. Trop fort non ?
En fait, si Brain-IT peut faire ça, c’est parce que les scientifiques ont découvert comment votre cerveau compresse les images de manière hyper efficace. Et d’ailleurs, ce truc pourrait bien inspirer de nouveaux algorithmes de compression pour nos ordis.
Brain-IT utilise en fait ce qu’ils appellent un “Brain Interaction Transformer” (BIT). C’est un système qui identifie des “clusters fonctionnels” de voxels cérébraux. Un voxel, c’est l’équivalent d’un pixel mais en 3D, et chaque voxel représente environ 1 million de cellules dans votre cerveau.
Le truc génial, c’est que ces clusters fonctionnels sont partagés entre différentes personnes, comme si nous avions tous la même bibliothèque de “primitives visuelles” câblée dans nos têtes. Ce sont des schémas de base que notre cerveau utilise pour reconstruire n’importe quelle image.
Brain-IT reconstruit donc les images en deux passes. D’abord les structures de bas niveau (les formes, les contours), puis les détails sémantiques de haut niveau (c’est un chat, c’est un arbre, c’est votre tante Huguette). C’est un peu comme le JPEG progressif que l’on voyait s’afficher lentement avec nos modem 56K, mais en infiniment plus smart.
Du coup, si on comprend comment le cerveau compresse les images, on pourrait créer de nouveaux formats vidéo ultra-légers. Imaginez un Netflix ou un Youtube qui streame en “brain-codec” à 1/40e de la bande passante actuelle. Ça changerait pas mal de choses… Et c’est pareil pour l’IA générative car actuellement, on entraîne des modèles avec des millions d’images durant des jours alors que notre cerveau, lui, apprend à reconnaître un visage en quelques expositions.
Et grâce à ses modèles de diffusion, Brain-IT est même capable de reconstruire visuellement ce que voit le cerveau ! Par contre, Brain-IT n’a pour le moment été testé que sur des images “vues” et pas des choses imaginées…
Mais les scientifiques n’écartent pas l’idée que ce soit possible donc ce n’est qu’une question de temps avant qu’on puisse capturer en image ses rêves par exemple.
Voilà, j’ai trouvé ça cool parce que ça montre que notre cerveau est probablement le meilleur système de compression d’images jamais créé et qu’on commence à peine à comprendre comment il fonctionne.
Merci Dame Nature !
Voilà, si vous voulez creuser, le code et les détails techniques sont sur la page du projet Brain-IT , et le paper complet est dispo sur arXiv .
Utkarsh Gupta, chercheur à l’Anglia Ruskin University de Cambridge, vient de publier une étude dans Scientific Reports de Nature qui va vous faire halluciner. Pour retrouver vos souvenirs d’enfance, il suffit de hacker votre propre visage ! Hé oui, on peut littéralement débloquer sa mémoire avec un simple filtre photo de vous plus jeune.
Car votre cerveau garde vos souvenirs d’enfance derrière une porte verrouillée dont votre visage d’enfant est la clé !
Le principe est simple… vous prenez 50 adultes, vous leur montrez leur propre visage en live sur un écran, mais modifié par un filtre pour ressembler à leur tête de gamin. Ce genre de filtres bébé qui traînent sur Snapchat et Instagram…
Et là, résultat de malade : ceux qui ont vu leur visage d’enfant se sont souvenus de beaucoup plus de détails de leur enfance que ceux qui voyaient leur visage d’adulte. Vraiment beaucoup plus !
Cette technique s’appelle l’enfacement illusion. C’est une illusion cognitive où votre cerveau se fait avoir. Il pense que le visage qu’il voit sur l’écran, c’est le vôtre, comme si vous vous regardiez dans un miroir. D’habitude, l’enfacement illusion sert aux neuroscientifiques pour étudier la plasticité de la représentation de soi mais là, les chercheurs l’ont détournée pour créer une sorte de machine à remonter le temps low-tech.
Votre mémoire est comme un trousseau de clés où chaque visage que vous avez eu dans votre vie correspond à une clé différente. Avec votre tête d’adulte, vous n’avez accès qu’aux souvenirs récents, c’est à dire les titres qui passent en boucle sur votre playlist mentale. Mais avec votre visage d’enfant, vous accédez aux deep cuts, aux morceaux oubliés tout au fond de votre disque dur cérébral.
Une sorte de reverse engineering de la mémoire, si vous voulez.
L’enfacement illusion fonctionne grâce à une stimulation multisensorielle synchrone. Concrètement, vous voyez des touches tactiles sur le visage à l’écran en même temps que vous sentez ces touches sur votre propre visage. Votre cerveau fait alors la connexion et se dit : “Ok, ce visage là-bas, c’est moi”. C’est exactement le même mécanisme que l’illusion de la main en caoutchouc, vous savez, quand on arrive à vous faire croire qu’une fausse main posée sur une table est la vôtre.
Du coup, qui êtes-vous vraiment ? Votre tête actuelle ? Toutes vos tronches du passé ? Ou la somme de toutes ces versions ?
Si vous voulez tester ça vous même, trouvez un bon filtre et suivez ce tuto de Utkarsh :
Cette méthode pourrait beaucoup aider dans tout ce qui est travail thérapeutique ou pour aider les victimes de traumatismes à accéder à des souvenirs enfouis. Et si vous savez coder une application mobile, vous pouvez même devenir très riche en proposant la première app qui débloque vos souvenirs d’enfance ;-)))
Bon, il y a quand même un truc à garder en tête c’est que cette technique ouvre des portes, mais il faut faire attention à ce qui se cache derrière. La recherche a montré par exemple que des enfants exposés à de la réalité virtuelle pouvaient développer de faux souvenirs… Donc manipuler la perception corporelle pour accéder aux souvenirs, c’est très puissant, mais ça demande quand même un peu de précautions.
Je sais pas si vous allez essayer mais si ça marche, faites moi un mail, je suis vraiment curieux.
Est-ce que vous êtes déjà demandé pourquoi les soldats blessés au combat ne réalisent pas immédiatement qu’ils pissent le sang ? Ou pourquoi votre mal de dos disparaît mystérieusement quand vous êtes en retard pour un truc important ?
Hé bien des chercheurs de l’ Université de Pennsylvanie viennent de trouver l’interrupteur neuronal responsable et c’est assez dingue comme découverte, vous allez voir !
L’équipe de J. Nicholas Betley a identifié un groupe de neurones dans le tronc cérébral qui agissent comme un bouton “Ne pas déranger” pour la douleur chronique. Ces neurones, qu’on appelle Y1R, se trouvent dans une zone appelée le noyau parabrachial latéral . Un nom compliqué pour un truc très basic… en gros, votre cerveau a un système de priorisation brutal : La survie d’abord, le confort après !
Quand vous avez faim, soif ou peur, votre cerveau libère un neuropeptide appelé NPY. Ce neuropeptide vient se fixer sur les récepteurs Y1 de ces neurones du tronc cérébral, et quand ça arrive, les signaux de douleur chronique sont réduits. Pas coupés complètement, mais clairement atténués.
Votre cerveau vous dit en gros : “Écoute bonhomme, je sais que tu as mal au dos, mais là on a un problème plus urgent à gérer”.
L’équipe a utilisé pour cela l’imagerie calcique pour observer l’activité neuronale en temps réel chez des souris. Et ils ont constaté que les neurones Y1R ne réagissaient pas aux douleurs courtes et aiguës. Par contre, ils restaient actifs en continu pendant les douleurs prolongées. C’est ce qu’on appelle une activité tonique, et quand les chercheurs ont bloqué artificiellement l’activité de ces neurones, les souris ont vu leur douleur chronique diminuer.
Mais elles réagissaient toujours normalement aux dangers immédiats comme toucher une surface chaude par exemple. Le système de douleur aiguë fonctionnait toujours, mais la douleur persistante était très réduite.
Ça pourrait expliquer par exemple pourquoi vous oubliez votre migraine quand vous êtes concentré sur un truc urgent. Ou pourquoi l’adrénaline d’une situation stressante peut vous faire oublier une blessure. C’est votre cerveau qui active ce circuit sans vous demander votre avis.
Il priorise selon ses propres critères et ses critères datent de l’époque où on chassait le mammouth ^^.
Betley dit que cette découverte ouvre une nouvelle voie de traitement, car si on arrive à mesurer l’activité de ces neurones Y1R, on pourrait avoir un biomarqueur fiable de la douleur chronique. C’est un truc qui manque cruellement aux médecins et aux labos pharma car aujourd’hui, la douleur chronique se mesure surtout par ce que vous racontez. C’est subjectif, c’est très difficile à quantifier et donc très difficile à traiter.
Là, ceux qui en font des caisses en hurlant à la mort alors qu’ils n’ont presque rien devraient vite se faire repérer (coucou les footballeurs)… alors que ceux qui douillent vraiment, mais qui serrent les dents seront peut-être mieux pris en charge.
Avec ce biomarqueur neuronal, on pourrait donc objectiver la chose et développer des médicaments qui ciblent spécifiquement ces neurones, ou même explorer des thérapies comportementales qui activent naturellement ce circuit.
Par exemple, l’idée que la faim pourrait techniquement réduire la douleur chronique est plutôt drôle… J’image déjà sur Doctissimo les articles à la con : “Jeûnez pour ne plus avoir mal au dos !” alors qu’évidemment ce n’est pas si simple. Mais bon, ça montre à quel point notre cerveau fonctionne selon des priorités qu’on ne contrôle pas consciemment.
Betley et son équipe continuent évidemment leurs recherches, car ils veulent comprendre plus précisément comment ces neurones interagissent avec les autres circuits cérébraux afin de pouvoir à terme les activer de façon ciblée sans passer par la case “avoir faim, soif ou flipper sa race”.
Y’a aussi la question des traitements médicamenteux, car comme le neuropeptide Y existe déjà, on pourrait théoriquement développer des agonistes du récepteur Y1 qui imitent son action. Les premiers tests cliniques explorent des voies intranasal et intrathecal où des molécules viendraient se fixer sur ces récepteurs pour réduire la douleur chronique sans toucher à la douleur aiguë.
Ça va nous changer du doliprane ^^ !
Bref, les prochaines étapes vont être intéressantes notamment, le passage de la souris à l’humain, qui est toujours un défi.
Si vous voulez en savoir plus sur le sujet, l’article complet est disponible sur Nature .
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