Le Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF) a annoncé la création de deux nouveaux centres de recherche dans le réseau Bernstein de neurosciences computationnelles [1], l'un à Heidelberg/Mannheim [2] et l'autre à Tübingen. Le BMBF s'est engagé à attribuer un budget total de 43 millions d'euros sur les cinq prochaines années à ces deux nouveaux centres ainsi qu'aux trois centres Bernstein déjà existants de Berlin, Göttingen et Munich.
Selon la Ministre fédérale de l'enseignement et de la recherche Annette Schavan, le BMBF contribue, en poursuivant son soutien du réseau Bernstein, à renforcer la recherche dans le domaine des neurosciences computationnelles en Allemagne et ainsi la compétitivité du pays au niveau international. Une meilleure compréhension des fonctions cérébrales aboutira, au-delà de la recherche fondamentale, à des applications technologiques et médicales. Ces applications s'étendent de nouvelles thérapies pour les maladies neuronales au développement de nouvelles neuroprothèses, machines intelligentes ou robots.
Les neurosciences computationnelles se caractérisent par leur forte interdisciplinarité : biologistes, médecins, psychologues, physiciens, mathématiciens et informaticiens étudient ensemble les structures complexes du cerveau. A titre d'exemple, les hypothèses biologiques doivent être traduites en des formules mathématiques pour pouvoir être testées dans des modèles informatiques. Les ensembles de données complexes issus des neurosciences expérimentales ne peuvent être analysés que par des méthodes de traitement informatique.
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Aperçus des 5 centres Bernstein :
=> Berlin - Précision et variabilité
Coordinateur : Prof. Michael Brecht, Université Humboldt de Berlin Financements : 8,6 millions d'euros Thématique : Le cerveau travaille de manière très précise et fiable. Comme dans un système électronique, les structures de base du cerveau - les neurones - produisent un bruit de fond. Comment le cerveau parvient-il à coder les informations de manière fiable malgré ce bruit de fond variable ? Quels signaux neuronaux sont importants, lesquels sont ignorés ?
=> Göttingen - Adaptivité et dynamique coopérative
Coordinateur : Prof. Theo Geisel, Institut Max Planck de dynamique et d'organisation autonome de Göttingen Financements : 8,5 millions d'euros Thématique : Notre cerveau a une énorme capacité d'adaptation. Il évolue avec chaque expérience nouvelle et réagit différemment à la prochaine situation. Comment différentes structures du système neuronal comme les différentes zones cérébrales, les neurones et les molécules, parfois séparées dans l'espace, parviennent-elles à assurer ensemble les fonctions du cerveau ? Comment cette interaction coopérative des différentes structures aboutit-elle à la capacité d'adaptation du cerveau ?
=> Heidelberg/Mannheim - Déterminants génétiques du traitement de l'information par les neurones
Coordinateur : Dr. Daniel Durstewitz, Institut central de santé psychique de Mannheim Financements : 9,6 millions d'euros Thématique : Des progrès considérables ont été réalisés dans l'identification de gènes - facteurs de risque pour une série de maladies psychiatriques. Le centre Bernstein Heidelberg/Mannheim étudie les liens entre caractéristiques neuronales génétiquement prédéterminées et leurs conséquences sur le comportement et la cognition.
=> Munich - Représentations neuronales de l'espace-temps
Coordinateur : Prof. Andreas Herz, Université Ludwig Maximilian de Munich Financements : 8,5 millions d'euros Thématique : Chaque perception sensorielle implique une représentation de notre environnement dans notre cerveau, dans laquelle l'espace et le temps sont liés. Nous entendons d'où vient un bruit, voyons comment un objet se déplace dans l'espace. Quels principes neuronaux sont à la base de cette capacité du cerveau ?
=> Tübingen - Mécanismes neuronaux de l'inférence perceptuelle
Coordinateur : Prof. Matthias Bethge, Institut Max Planck de cybernétique biologique Financements : 8 millions d'euros Thématique : L'inférence perceptuelle est la capacité du cerveau à combiner des informations sensorielles et une connaissance a priori en une perception pertinente. Les chercheurs de Tübingen analysent comment les interactions complexes entre les multiples cellules du cerveau peuvent assurer cette performance.
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[1] Le réseau Bernstein de neurosciences computationnelles a été créé en 2004 et compte aujourd'hui environ 200 groupes de recherche répartis sur une vingtaine de sites en Allemagne. Depuis sa création, le réseau a bénéficié de financements s'élevant à un total d'environ 150 millions d'euros. Il compte parmi les plus grands réseaux au monde spécialisés en neurosciences computationnelles. Plus d'informations sur : http://www.nncn.de/