Publié le 2025-10-10 02:44:00. Des chercheurs de l’Université de Californie à San Francisco (UCSF) et de l’Allen Institute for Cell Science ont mis au point une intelligence artificielle capable de générer une carte inédite du cerveau de souris, d’une précision inégalée. Cette avancée pourrait révolutionner la compréhension des tissus biologiques et ouvrir la voie à de futures applications sur le cerveau humain.
- Une nouvelle carte du cerveau de souris, d’une résolution sans précédent, a été créée grâce à une IA nommée CellTransformer.
- Cette carte détaille environ 1 300 régions cérébrales, y compris des zones jusqu’alors inexplorées, sans nécessiter d’intervention humaine manuelle.
- L’approche développée pourrait être étendue à la cartographie d’autres organes et tissus, voire au cerveau humain.
La génomique a permis de collecter une quantité massive de données sur l’identité et la fonction des cellules du système nerveux grâce à des techniques comme la transcriptomique spatiale. Cette méthode révèle non seulement l’activité génétique des cellules dans la production de protéines, mais aussi leur localisation précise au sein des tissus. Cependant, l’assemblage de ces informations en une cartographie cérébrale exhaustive s’avérait complexe, le processus d’annotation étant traditionnellement manuel et chronophage.
Face à ce défi, une équipe scientifique a développé CellTransformer, un système d’intelligence artificielle (IA) inspiré des modèles de langage comme ChatGPT. L’objectif était de simplifier cette étape cruciale. « Nous construisons le chaînon manquant entre les données de transcriptomique spatiale et les processus de morcellement du cerveau qui relient les deux », explique Reza Abbasi-Asl, professeur de neurologie et bio-ingénierie à l’UCSF, cité par Live Science.
CellTransformer analyse les données de transcriptomique spatiale, qui renseignent sur l’activité de 500 à 1 000 gènes par cellule. L’IA traite ces données spatiales pour générer des cartes plus claires et plus cohérentes avec les régions cérébrales connues que les méthodes manuelles. Le système s’est montré particulièrement performant dans l’identification de nouvelles zones et dans la précision des détails cartographiés.
La carte résultante couvre plus de 9 millions de cellules et s’aligne sur le Cadre de Coordonnées Commun (CCF) de l’Allen Institute, une carte antérieure du cerveau de souris, déjà d’une haute résolution et créée manuellement. Les comparaisons ont révélé une concordance élevée entre les cartes générées par l’IA et les cartes CCF standard, validant ainsi la fiabilité du système.
Outre des régions bien connues comme l’hippocampe, CellTransformer a réussi à cartographier des zones jusqu’alors difficiles d’accès pour la recherche, telles que le noyau réticulaire du mésencéphale. Cette structure joue un rôle essentiel dans le traitement sensoriel, la motricité et la régulation du sommeil.
Reza Abbasi-Asl se montre optimiste quant à l’applicabilité de cette méthode à d’autres tissus corporels. « Des approches similaires pourraient être utilisées sur des ensembles de données qui commencent à émerger du cœur, d’autres parties du corps et de tissus prélevés sur des modèles de maladies, et pas uniquement à partir de tissus sains », indique-t-il.
L’équipe de recherche envisage désormais de tester CellTransformer sur le cerveau humain, qui compte environ 170 milliards de cellules, dont 86 milliards de neurones. Malgré la complexité et la taille accrues, le professeur Abbasi-Asl est confiant quant au potentiel d’application de cette IA. « Nous pensons que ce système peut également fonctionner sur des données humaines. C’est une prochaine étape importante », affirme-t-il.