Des robots remplaceront-ils bientôt les médecins ?

Par Janlou Chaput, Futura-Sciences  Partager Serons-nous bientôt soignés par des machines ? Deux informaticiens américains ont développé un robot nettement plus fort que les médecins pour diagnostiquer les maladies et proposer le traitement adéquat. L’intelligence artificielle fait un nouveau pas en avant.
Un dossier complet sur les robots et les avatars
À l’avenir, les hôpitaux engageront peut-être des employés d’un genre nouveau. Si les robots chirurgiens intègrent peu à peu les blocs opératoires, bientôt, ils pourraient être accompagnés de leurs équivalents médecins. C’est du moins ce que laissent sous-entendre les travaux de deux chercheurs américains de l’université d’Indiana, ayant développé une machine bien meilleure que les humains pour prévoir les maladies et proposer les traitements les plus pertinents.
Kris Hauser et Casey Bennett avaient déjà travaillé sur un robot capable de déterminer la thérapie adéquate pour une personne à un instant donné de la maladie. En partant de cette architecture, ils ont développé un nouveau programme afin de lui donner les moyens de s’adapter aux changements permanents de la situation du malade au cours du temps.
Cet ordinateur combine désormais deux modèles théoriques lui permettant de faire des prévisions plutôt précises, appelés processus décisionnels markoviens et réseaux de décision dynamique. À partir de données cliniques, ces modèles statistiques permettent d'extraire les différentes pathologies possiblement liées aux symptômes. Quelques informations lui suffisent pour conclure sur la situation probable.
Le robot écrase l’Homme pour les diagnostics
Dans la vie de tous les jours, les médecins sont parfois un peu obligés de tâtonner face à certaines maladies complexes. Des symptômes identiques peuvent apparaître pour des troubles différents. De ce fait, leur taux de réussite dans le diagnostic n’est pas de 100 %. De la même façon, le traitement préconisé n’est pas systématiquement le plus adapté, obligeant le patient à revenir, puisque son mal ne disparaît pas.

Ce graphique montre l'efficacité du robot (en bleu) face à la médecine classique (en rouge). Si le pronostic est plus pertinent de 41,9 %, les auteurs considèrent également que son coût d'utilisation (costs) est inférieur de 58,5 %. On serait presque tenté de confier sa santé à un programme informatique... © Avec l'aimable autorisation de l'université d'Indiana

Les auteurs de ce travail publié dans Artificial Intelligence in Medicine ont éprouvé leur machine en comparant la précision de ses prévisions par rapport à celles des médecins. Les données relatives à la santé de 500 personnes ont donc été fournies au robot. Celles-ci souffraient le plus souvent de dépression ou de maladies chroniques comme l’hypertension ou le diabète.
D’après les estimations des chercheurs, l’intelligence artificielle écrase l’intelligence humaine. Cette première s’est montrée 42 % plus pertinente dans le diagnostic et le traitement à suivre pour les patients.
La fin des médecins humains, remplacés par des robots ?
Un tel succès n’est pas sans répercussions bénéfiques pour le système de santé et la société dans son ensemble. Un diagnostic plus rapide évite au patient une deuxième visite chez le médecin, ce qui l’engage à moins de frais. En retour, un traitement plus efficace permet là aussi de gagner de l’argent, mais aussi du temps.
Le robot pourrait même faire des suppositions lorsque les données manquent. Dès qu’il en dispose, il peut vérifier ou infirmer ses hypothèses de départ et adapter son jugement, exactement comme le fait un médecin qui réajuste son point de vue en fonction d’éléments nouveaux.
Cela sonne-t-il le glas des médecins humains ? Probablement pas : ils ont le temps de voir venir, car pour les auteurs, la machine reste un outil. Ses algorithmes la rendent précise dans son interprétation, mais l’avis humain reste fondamental. Pour profiter au mieux de l’intelligence artificielle, il faut la faire collaborer avec notre esprit, afin que les deux se complètent au mieux. Et soignent plus efficacement.

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ELEMENTS DE PERCEPTION D'UN TEMPS DUEL :
ENTRE METABOLISME ET INFORMATION

A. Morille

Dans notre culture scientifique occidentale, imprégnée par l'approche physique matérialiste, le temps semble apparaître avec la matière, lors du big bang initial1. Ce temps-devenir se constitue dans le cosmos, se prolonge par l'évolution, la complexité, la vie, puis survient le temps perçu avec l'arrivée de l'homme et l'apparition de la conscience. Combien de temps différents ? Comment peut-on percevoir le temps ?
On a déjà beaucoup réfléchi et écrit sur le temps et sur les temps ... Tout le monde connaît le fameux : "Ô temps suspends ton vol" de Lamartine, qui veut perpétuer l'instant radieux qu'il vit. Mais, pour suspendre le vol du temps, encore faudrait-il savoir ce qu'est le temps. Car le temps semble si insaisissable. Selon St Augustin2 dans ses Confessions : "Si personne ne me le demande, je le sais ; mais si on me le demande et que je veuille l'expliquer, je ne le sais plus". La complexité du temps n'est plus à démontrer. Le temps existe-t-il en dehors de nous, qui tentons d'y réfléchir en ce moment ?
Contrairement à l'espace qui peut être appréhendé par le toucher puis par la vision, apparemment le temps ne fait appel à aucun organe sensoriel particulier, facilement identifiable. Pourtant, tous les organismes vivants, des végétaux aux animaux et à l'homme sont sensibles à un temps-devenir. Cette sensibilité est-elle liée à une création d'un devenir propre endogène ou à la perception d'un temps absolu et extérieur ? Ceci soulève d'autres questions : si nous ne percevons pas un temps absolu, alors comment créons-nous notre temps, et notre propre réalité temporelle ? Inversement, si nous ne créons pas notre propre temps, comment percevons-nous le temps du réel ?
Pour tenter de préciser les choses, il nous faudra examiner quelques unes des différentes facettes du temps. Revenons à Lamartine, le poète souhaite interrompre le cours du temps pour vivre pleinement dans l'instant présent, mais ce souhait lorsqu'il l'écrit est rétrospectif, il n'existe plus, il est déjà inscrit dans le passé. On trouve ici deux dimensions fondamentales :
d'une part le temps est vu comme une durée en référence à un passé et à quelque chosequi s'est déroulé dans un lieu pendant une période,et d'autre part comme un instant qui passe, que l'on peut savourer, que l'on voudrait arrêter.

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Consortium sur l’autisme : Découverte de nouveaux gènes10 juin 2010

CP autisme 10 juin 2010 (116,9 ko)  

Cent soixante-dix-sept scientifiques, issus de plus de 60 institutions de 11 pays différents, présentent les résultats de la phase 2 du consortium international de recherche génétique sur l’autisme, Autism Genome Project. Ce groupe de chercheurs, parmi lesquels des scientifiques français, a découvert des mutations génétiques et de nouveaux gènes impliqués dans l’autisme. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature du 10 juin 2010.
Le groupe de chercheurs internationaux a analysé le génome entier de 1000 personnes présentant des troubles liés à l’autisme et 1300 individus témoins à l'aide des micropuces ADN à haute résolution. Les scientifiques ont ainsi pu mettre en évidence des insertions et des suppressions de séquences génétiques, invisibles au microscope. Ces remaniements, appelés "variations du nombre de copies" ont permis d’identifier de nouveaux gènes impliqués dans l’autisme, notamment SHANK2, SYNGAP1, DLGAP2 et PTCHD1. Certains d’entre eux agissent au niveau des contacts entre les neurones (les synapses), tandis que d’autres sont impliqués dans la prolifération cellulaire ou encore la transmission de signaux intracellulaires. L’identification de ces voies biologiques offre de nouvelles pistes de recherche, ainsi que des cibles potentielles pour le développement de traitements originaux.

La nouvelle étude de l’Autism Genome Project a également démontré que les sujets atteints d'autisme tendent à avoir plus de "variations du nombre de copies" rares (détectées dans moins d’un pour cent de la population) touchant des gènes que les individus témoins. Certaines de ces mutations sont héritées, d’autres sont considérées comme "de novo" car elles apparaissent chez les patients et sont absentes chez leurs parents. Les chercheurs ont remarqué que chez les personnes autistes, un grand nombre de ces mutations tendent à perturber des gènes déjà associés à l’autisme ou aux déficiences intellectuelles.

Ces découvertes viennent appuyer un consensus émergent au sein de la communauté scientifique, selon lequel l’autisme serait provoqué en partie par de nombreuses « variations rares » ou des modifications génétiques détectées chez quelques sujets atteints. Les gènes identifiés par cette étude confortent aussi la voie synaptique identifiée par l’équipe de Thomas Bourgeron (Institut Pasteur, Université Denis Diderot) et Marion Leboyer (AP-HP, Inserm, Université de Paris-Est-Créteil, Fondation FondaMental). Alors que chacun de ces changements n'est observé que dans une petite partie des cas, l’ensemble de ces variations commence à représenter un pourcentage important de personnes atteintes d’autisme. "L’observation de gènes communs impliqués dans la prédisposition à l’autisme et dans des déficiences intellectuelles soutient l’hypothèse que différents troubles psychiatriques liés au développement du système nerveux partagent certains facteurs de risque génétique." précise Catalina Betancur, chargée de recherche à l’Inserm dans l’unité 952 "Physiopathologie des maladies du système nerveux central" (Inserm/CNRS/UPMC), et dernière auteure de la publication parue dans la revue Nature.

Autism Genome Project
Démarré en 2002, l’Autism Genome Project rassemble 177 scientifiques, issus de plus de 60 institutions de 11 pays différents, qui ont formé le plus grand consortium sur la génétique de l’autisme. Ce projet est né de la volonté des chercheurs du monde entier de se regrouper pour partager leurs échantillons, leurs données et leur expertise afin de faciliter l’identification des gènes impliqués dans l’autisme. Cette collaboration, avec un vaste ensemble d’échantillons et une expertise multidisciplinaire, a créé des opportunités qui n’existeraient pas autrement. Aujourd’hui, les chercheurs étudient plus en profondeur les variations rares, ce qui nécessite de plus grands ensembles d’échantillons afin d’identifier davantage de mutations génétiques. La première phase de l’Autism Genome Project, achevée en 2007, avait permis de rassembler la plus grande collection d’ADN sur l’autisme et de mettre en évidence l'importance des "variations du nombre de copies" dans cette pathologie. Ce projet est majoritairement financé par Autism Speaks, une organisation américaine qui soutient la recherche sur l'autisme.
Les équipes françaises
La partie française de cette étude a été pilotée par Catalina Betancur, qui dirige le groupe de recherche sur la Génétique de l'Autisme au sein du Laboratoire de Physiopathologie des maladies du système nerveux central (Inserm, CNRS, UPMC) à Jussieu. Ce travail est le fruit d’une collaboration datant de plus de 10 ans entre l’Institut Pasteur, l’AP-HP et l’Inserm pour chercher à identifier les facteurs de vulnérabilité génétique rencontrées chez les personnes atteintes d’autisme. Ce projet bénéficie, entre autres d’une promotion Inserm (Pôle Recherche Clinique, Institut Santé publique, C07-33). Ce consortium a permis dès 2003 l’identification des toutes premières mutations des gènes impliqués dans la mise en place des synapses dans l’autisme. Les travaux de ce consortium ont été renforcés depuis 2007 par le soutien de la fondation FondaMental, fondation de coopération scientifique créée par le ministère de la Recherche pour accélérer la recherche en psychiatrie.
A propos de l’autisme
L’autisme est un trouble neurobiologique complexe qui affecte la capacité d’une personne à communiquer et à établir des relations sociales. Il s’accompagne fréquemment de comportements répétitifs et d'intérêts restreints. Les troubles autistiques sont diagnostiqués chez un enfant sur 110 et touchent quatre fois plus de garçons que de filles. Les troubles du développement débutent en général avant l'âge de trois ans. Dans certains cas, l'autisme est associé à des maladies génétiques comme le syndrome de l'X fragile ou à des anomalies chromosomiques. Cependant, dans la majorité des cas, l'étiologie génétique précise demeure inconnue. Il n'y a pas de traitement curatif de l'autisme mais la prise en charge éducative précoce améliore le pronostic.

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Paris, 7 janvier 2013

Le plus petit moteur dont on puisse contrôler le sens de rotation
Un moteur nanométrique dont le sens de rotation peut être inversé à volonté a été réalisé par une équipe franco-américaine composée de chercheurs du Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES, CNRS) et de l'Université d'Ohio. Pour la première fois, ils ont atteint la taille limite inférieure pour un dispositif capable de transformer l'énergie en mouvement de rotation. De seulement 2 nanomètres de diamètre, le rotor de ce moteur est mis en mouvement grâce aux électrons délivrés par la pointe d'un microscope à effet tunnel. Publiés dans le numéro de janvier 2013 de Nature Nanotechnologies, ces travaux explorent la mécanique et l'énergétique des « molécule-moteurs » et annoncent les composants des futurs robots nanométriques.
Le nano-moteur est composé de trois parties. La première constitue le stator du moteur qui permet de l'accrocher à une surface d'or. Au bout de celui-ci, se trouve un atome métallique, du ruthénium, qui joue le rôle de rotule sur laquelle vient se fixer le rotor moléculaire. Ce dernier est constitué de cinq pales dont une a été volontairement raccourcie pour suivre le sens de rotation du rotor. Au total, seulement 200 atomes constituent le moteur. Pas moins de 15 étapes ont été nécessaires pour la synthèse de cette molécule complexe. Sa conception et synthèse ont demandé près de 10 ans d'efforts aux chercheurs du CEMES.

En plaçant la molécule à une température de –268,5°C (4,6°C au-dessus du zéro absolu) sur la surface d'or, les chercheurs sont parvenus à déclencher le mouvement pas à pas du rotor et à en contrôler le sens de rotation. Pour cela, ils lui ont délivré des électrons grâce à la pointe d'un microscope à effet tunnel qui sert à la fois d'instrument d'observation et de source d'énergie. Le sens de rotation dépend de la pale du rotor où est positionnée l'extrémité de la pointe du microscope. La précision dans le pointage doit être de l'ordre du dixième de nanomètre.

À présent, les chercheurs veulent mesurer la puissance délivrée par ce nano-moteur. Pour y parvenir, ils doivent placer la molécule en interaction avec les plus petits engrenages solides qu'il soit possible actuellement de fabriquer. Les chercheurs imaginent que des moteurs tels que celui-ci pourront un jour entrer dans l'assemblage de nano-robots ou de nano-véhicules que les chercheurs du CEMES étudient par ailleurs.

DOUCMENT         CNRS           LIEN