Human Brain Project – European Commission

Understanding the human brain is one of the greatest challenges facing 21st century science. If we can rise to it, we can gain profound insights into what makes us human, build revolutionary computing technologies and develop new treatments for brain disorders. Today, for the first time, modern ICT has brought these goals within reach.

Neuroscience is generating exponentially growing volumes of data and knowledge on specific aspects of the healthy and diseased brain in animals of different ages and genders, belonging to a broad range of species. However, we still do not have effective strategies to experimentally map the brain across all its levels and functions. Modern supercomputing technology makes it possible—for the first time—to integrate these data in detailed reconstructions and simulations. These new methods allow researchers to predict missing data and principles, and enable measurements and experimental manipulations that would be ethically or technically impossible in animals or humans. New in silico neuroscience has the potential to reveal the detailed mechanisms leading from genes to cells and circuits, and ultimately to cognition and behaviour – the biology that makes us human.

Computing can be similarly transformed. The human brain performs computations inaccessible to the most powerful of today’s computers – all while consuming no more power than a light bulb. Understanding how the brain computes reliably with unreliable elements, and how different elements of the brain communicate, can provide the key to a completely new category of hardware (Neuromorphic Computing Systems) and to a paradigm shift for computing as a whole. The economic and industrial impact is potentially enormous.

Medicine is experiencing a data explosion driven by advances in genetics and imaging. But again, we lack effective strategies to integrate the data, and to protect patient privacy. New databasing and data mining technologies offer a solution, making it possible to federate and analyse the data accumulating in hospital archives, without moving it to central storage, allowing researchers to identify the biological changes associated with disease (« biological signatures of disease ») and opening possibilities for early diagnosis and personalised medicine. In the longer term, the data will make it possible to modify models of the healthy brain to simulate disease. Disease simulation will provide researchers with a powerful new tool to probe the causes of neurological and psychiatric disease, and to screen putative treatments. Disease and drug simulation has the potential to accelerate medical research, reducing the huge economic and social burden of brain disease.
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En route vers le médecin de synthèse

Par Guy Vallancien

La croissance exponentielle de la puissance des ordinateurs et le développement accéléré de l’intelligence artificielle nous obligent à poser la question du rôle et de la place du médecin dans les années qui viennent. L’exaflop, soit la possibilité d’exécuter un milliard de milliard d’opérations par seconde est atteint, ouvrant la voie au zetaflop (mille milliards de milliards d’opérations par seconde). Ces données brutes ne font qu’entrevoir les capacités cognitives des machines intelligentes sur lesquelles travaillent les firmes informatiques. IBM a fait jouer son Système Watson, du nom du créateur de la marque, à Jeopardy, jeu bien connu du public télévisuel. L’ordinateur a empoché la somme rondelette d’un million de dollars reversée à des associations caritatives. Les deux champions qui lui étaient opposés ont été battus alors que Watson choisissait, grâce à une synthèse vocale, le thème et le montant de la prochaine question du jeu.
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Les retombées médicales de l’intelligence artificielle sont considérables. Elles vont bouleverser de fond en comble l’organisation de nos systèmes de santé. Gare aux récalcitrants qui, par leur résistance au changement, s’excluront derechef d’un processus d’amélioration des prestations offertes aux malades. Les domaines du diagnostic, de la thérapie et de l’évaluation des pratiques, tant médicales qu’assurantielles, profiteront de ces aides informatiques à la décision et à l’organisation. Plusieurs champs d’applications sautent aux yeux:

1° Aider au bon diagnostic pour un patient donné, tantt en urgence qu’en situation « froide ».
2° Optimiser le choix thérapeutique après avoir intégré un nombre considérable de données personnelles correspondant à un patient précis, facilitant d’autant la décision finale.
3° Eviter les risques d’incompatibilités entre médicaments ou entre techniques interventionnelles.
4° Améliorer le guidage des agents physiques de destruction tissulaire focalisée pour traiter les petites tumeurs à moindre risques fonctionnels ou esthétiques.
5° Evaluer en temps réel la pertinence des actes médicaux grâce à l’implémentation permanente de nouvelles données et de résultats colligés à partir des expériences personnelles.
6° Optimiser la couverture assurantielle en ciblant mieux les populations à risques particuliers, nous faisant évoluer concrètement du principe d’égalité à celui d’équité.

Que deviendrai-je, moi, simple médecin face à ces machines qui, selon les résultats actuels dépassent les 90% de bonnes réponses pour bientôt affleurer les 100% dans les années qui viennent. Futur chômeur pointant à Pôle Emploi après 12 ans d’études ? Employé de surveillance d’un ordinateur qui me dictera quoi faire ? Serai-je en mesure d’accepter que mon propre réseau neuronal soit mis en faillite par un ogre informatique bien plus efficace que Deep Blue ne l’était aux échecs, face à Kasparoff, il y a déjà 17 ans ?

Voila la vraie question qui devrait devenir l’objet de tous les débats au ministère de la santé, dans les caisses d’assurance maladie, dans les universités, les associations savantes et autres autorités sanitaires. Au lieu de quoi, on palabre sur le numerus clausus, l’augmentation du prix de la consultation ou l’utilisation du dossier médical personnel. 450 millions d’euros ont déjà été dépensés par l’Agence des Systèmes d’Information Partagés de Santé, l’ASIP, pour un résultat absolument minable, argent qu’il eut été beaucoup plus utile de placer dans le développement de ces nouvelles technologies informatiques. Eh bien Non ! On préfère ergoter sur les questions d’interopérabilité au lieu de foncer dans la bonne direction. Pauvre France dont les ingénieurs sont pourtant inventifs et de grand talent.

Quel rôle vais-je donc jouer à l’avenir comme médecin du vingt et unième siècle ? Si je me penche sur ma pratique, j’agis dans 80% des cas de façon quasi automatique, guidé par mon expérience et par les recommandations multiples qui balise le cheminement de mes décisions. La média-médecine combinée au cyber-médecin informatique me libéreront des tâches qui peuvent etre accomplies avec talent et sécurité par d’autres professionnels non-médecins. Nous manquons malheureusement de ces personnels niveau mastère, faute de volonté politique de promouvoir leur développement et nous continuons à nous plaindre de déserts médicaux, pleurant sur le départ à la retraite du bon généraliste de village !

Mon rôle de médecin sera celui de l’écoute, de l’attention à l’autre et de la prise en charge la plus personnelle qu’il soit, tenant compte des particularités propres, familiales, professionnelles, socio-culturelles et religieuses de l’être malade qui se confie à moi. En étant capable de transgresser les règles établies pour soigner un malade unique dans sa personne je prends toute ma dimension. Je retrouve alors ce qui fait intrinsèquement la valeur ajoutée que j’ai perdue, noyé dans les actes simples et répétitifs, réalisables par d’autres, asphyxié par une paperasserie étouffante, et payé vingt-trois euros de la consultation. Quel syndicat médical responsable osera proposer un autre schéma d’action médicale reposant sur ce constat? On m’objectera immédiatement la question de la responsabilité de ces cyber-experts. La réponse est pourtant simple : ils nous aideront pour agir, mais nous resterons toujours maîtres de la décision ultime.

Ainsi, l’immixtion ultrarapide des nouvelles technologies de l’information, alliées aux progrès de la génomique et des nanotechnologies, nous amènera à revoir totalement la forme et le périmètre de notre agir médical. Dans cet environnement nouveau, le médecin généraliste deviendra la clé de voûte d’un système sanitaire cohérent, par la connaissance intime de la population dont il est responsable. Le spécialiste verra son champ d’intervention fondre au profit de celui d’experts non médecins parfaitement rodés à des tâches hautement techniques, et ciblées. Le chirurgien, lui-même, risque de quasiment disparaître, hors guerre, catastrophes naturelles ou humanitaires, relayé par des systèmes de haute précision contrôlés par des ingénieurs opérateurs.
Hippocrate, lui, ne disparaîtra pas. Les piliers de son enseignement restent plus jamais d’actualité: tout analyser, sans se contenter des seuls symptômes, évaluer son action honnêtement, ne pas nuire plus que la nature. De l’île de Cos à la Silicone Valley, 2500 ans d’histoire forment un continuum plus qu’une rupture. Ne refusons pas cette évolution qui servira celles et ceux qui souffrent.

2014