Des technologies innovantes aident à résoudre les mystères de la vision et du cerveau
Le développement rapide d’aides visuelles et de technologies réparatrices, tels que les implants rétiniens, demande une compréhension des mécanismes neuronaux sous-jacents. Avec le soutien du programme Marie Curie, le projet NextGenVis entendait comprendre la capacité d’adaptation du système visuel et la façon dont la machinerie neuronale peut se réorganiser. Former la prochaine génération de neuroscientifiques visuels Afin d’atteindre ces objectifs, le programme de formation en recherche de NextGenVis a financé 15 doctorants dans toute l’Europe pour leur permettre de travailler sur d’importantes questions liées à la vision humaine. Le projet a combiné un savoir-faire et des ressources uniques en imagerie cérébrale, en psychologie, en neurologie, en ophtalmologie et en informatique. Comme l’explique le professeur Frans Cornelissen, coordinateur du projet, «notre objectif était de former la prochaine génération de neuroscientifiques visuels et de poser les bases des prochaines découvertes et innovations en neurosciences, en neurologie et en ophtalmologie». Les étudiants ont examiné des sujets allant de questions cliniques fondamentales sur l’œil et les maladies cérébrales, jusqu’aux modèles informatiques du système visuel qui éclairent le domaine de l’apprentissage automatique, qui est en plein essor. Les algorithmes robustes d’apprentissage profond qui ressemblent le plus à la manière dont le cerveau humain fonctionne peuvent contribuer à mieux comprendre le cortex visuel. L’objectif était de comprendre le système visuel dans son ensemble, notamment les yeux, les voies visuelles et le cerveau. Un travail pionnier fournissant des informations très détaillées sur le cerveau visuel Le réseau a obtenu des résultats prometteurs, certains présentant des conséquences directes en matière de commercialisation. Une procédure d’évaluation rapide basée sur l’oculométrie pourrait révolutionner certains aspects du dépistage visuel précoce et contribuer au diagnostic du glaucome et de nombreuses autres maladies neurologiques et oculaires. En outre, une technique d’IRM fonctionnelle (IRMf) a été développée pour cartographier les champs récepteurs des populations neuronales. Cette technique a permis d’augmenter la précision avec laquelle nous évaluons le cerveau. Les chercheurs ont également créé une plateforme de pointe permettant d’analyser de manière précise des processus cérébraux et qui contribue à dévoiler le flux d’informations entre les différentes couches du cerveau. Cette technique d’IRMf a été utilisée pour évaluer l’activité cérébrale en vue de permettre la réhabilitation des patients atteints d’atrophie corticale postérieure, une maladie cérébrale liée à des déficits de la vision et de l’attention qui pourraient être des signes précurseurs de la maladie d’Alzheimer. Afin d’aider à diagnostiquer la perte de vision chez des patients atteints d’albinisme — une maladie congénitale caractérisée par une réduction de la pigmentation dans les yeux et la peau — les chercheurs ont mené avec succès des mesures d’IRM des nerfs optiques. L’IRM et l’IRMf ont également été employées pour cartographier à la fois la fonction visuelle et structurelle des cerveaux de patients atteints de daltonisme. Parallèlement, les chercheurs ont prouvé que le fait de surveiller la vision pourrait servir au diagnostic de troubles dégénératifs, tels que la maladie de Parkinson. Pour mieux comprendre le fonctionnement du cerveau visuel, les chercheurs de NextGenVis ont étudié le traitement visuel des visages, un paramètre important des interactions sociales. À l’aide d’une description mathématique, ils ont été capables de déterminer la manière dont les propriétés visuelles des visages étaient détectées et reconnues par le cerveau. Selon le professeur Cornelissen: «Comprendre la stabilité et la plasticité corticale du système visuel humain revêt donc une importance clinique et scientifique considérable.» NextGenVis continuera à fournir des connaissances fondamentales sur le cortex visuel et sa réorganisation potentielle chez des personnes en bonne santé et chez des personnes malades.
Mots‑clés
NextGenVis, visuel, cerveau, IRM, cortex visuel, albinisme, maladie de Parkinson, glaucome, maladie d’Alzheimer, cartographie des champs récepteurs des populations neuronales, apprentissage automatique
