Ed Lein de l’Allen Institute for Brain Science parlant sur scène
Avec l’aimable autorisation : AWS
Tout comme le tableau périodique est à la base de la chimie et que le projet du génome humain a révolutionné la génétique moderne, des chercheurs de l’Allen Institute for Brain Science se sont associés à Services Web Amazon pour créer ce qui pourrait devenir une nouvelle ressource “transformatrice” pour le domaine des neurosciences.
AWS a annoncé mercredi que sa technologie soutiendrait l’Institut Allen dans la construction d’une carte du cerveau humain, appelée Brain Knowledge Platform. Cette plate-forme, la première du genre, est conçue pour être une référence complète des cellules individuelles du cerveau et devrait éventuellement servir de plus grande base de données de cellules cérébrales open source au monde.
Pour construire la nouvelle plate-forme, l’Institut Allen utilise des technologies de génomique unicellulaire. Les chercheurs mesurent les gènes utilisés par les cellules cérébrales individuelles pour créer une « empreinte digitale cellulaire », et les cellules avec des empreintes digitales similaires seront regroupées en « types de cellules », résultant en une carte haute résolution de l’ensemble du cerveau.
Une fois la référence terminée, les scientifiques devraient mieux comprendre les liens entre la génétique et les différentes fonctions cognitives. Les chercheurs pensent que la plate-forme pourrait fournir des informations sur les causes de l’apparition de maladies telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson.
“C’est vraiment comme le tableau périodique du cerveau”, a déclaré mercredi le Dr Ed Lein, chercheur principal à l’Allen Institute for Brain Science, lors d’une présentation sur la plate-forme à Washington, DC. auquel j’ai jamais eu accès auparavant.”
L’Allen Institute est un institut de recherche à but non lucratif basé à Seattle. Il est composé de plusieurs instituts différents, dont un qui se concentre sur les neurosciences, et est peut-être mieux connu pour créer un certain nombre de ressources de données à grande échelle.
Mais même si l’Institut Allen n’est pas étranger aux données, il y a des centaines de milliards de cellules dans le cerveau – donc créer une référence comme la Brain Knowledge Platform signifie que les chercheurs devront faire face à des quantités massives de données.
“Nous rencontrons simplement ces énormes, énormes problèmes de taille de données”, a déclaré Lein lors d’un briefing avec des journalistes mercredi. “L’échelle des données ne cesse de grossir.”
En tant que tel, l’Institut Allen tire parti du cloud computing et de l’apprentissage automatique d’AWS pour normaliser et consolider des données cérébrales complexes en un seul endroit.
Lorsqu’ils effectuent des recherches impliquant la génétique et l’imagerie, les scientifiques travaillent souvent avec des pétaoctets et même des exaoctets de données. Le Dr Rowland Illing, directeur de la santé du secteur public international chez AWS, a déclaré lors du briefing que la consommation de 40 pétaoctets de données obligerait quelqu’un à regarder une vidéo 4K 24 heures sur 24, sept jours sur sept, pendant 100 ans.
La quantité de données disponibles pour les chercheurs devrait continuer de croître dans les années à venir, mais Lein a déclaré qu’il existe également de nombreuses données sur le cerveau dans le domaine des neurosciences. Le problème, a-t-il dit, est qu’une grande partie est désorganisée et décentralisée, ce qui rend difficile l’accès des chercheurs.
L’Institut Allen prévoit d’utiliser la technologie d’AWS pour interpréter avec succès ces données disparates, même si elles sont stockées dans différents formats et emplacements, ce qui, selon Lein, devrait, espérons-le, démocratiser davantage l’accès aux connaissances et rassembler des parties de la communauté des neurosciences.
“Bien que ce soit vraiment à ses débuts maintenant, l’objectif de la Brain Knowledge Platform est de transformer ce paysage fragmenté d’informations neuroscientifiques en un écosystème unifié”, a-t-il déclaré.
L’Institut Allen travaillera à la construction de la Brain Knowledge Platform au cours des cinq prochaines années. Lein a déclaré qu’il en était encore à ses débuts, mais que le potentiel de la technologie est immense.
“Si nous pouvons faire cela, imaginez l’impact sur le terrain”, a-t-il déclaré. “Nous pouvons unifier les parties disparates du domaine qui ne peuvent pas se parler pour le moment. Nous pouvons accélérer notre compréhension de la fonction cérébrale, ainsi que de nouvelles approches pour le traitement des maladies.”
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