Lorsque l’on parle de « jumeaux », on imagine souvent deux personnes identiques partageant traits physiques et comportements. Toutefois, dans le domaine technologique, ce terme prend une tout autre signification. Il fait référence à une notion à la fois révolutionnaire et encore peu exploitée : les jumeaux numériques.
Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un système réel, un modèle dynamique alimenté par des données en temps réel, qui reproduit le comportement de son équivalent physique. C’est comme posséder un miroir intelligent qui non seulement reflète l’état d’un objet, mais apprend également de chaque mouvement pour prédire les suivants.
Depuis des années, les jumeaux numériques sont utilisés dans divers secteurs. Ils permettent de prévoir les défaillances des avions avant qu’elles ne surviennent, d’optimiser le fonctionnement des usines entières, et de concevoir des automobiles qui s’adaptent grâce aux données de conduite de milliers d’utilisateurs. Plus récemment, cette technologie a été appliquée à l’agriculture, entraînant des progrès significatifs, par exemple, dans la prédiction des impacts des changements climatiques et naturels sur les cultures.
En médecine, les jumeaux numériques représentent une véritable révolution. Il existe, par exemple, des approches basées sur les jumeaux numériques cardiaques qui simulent avec un niveau de détail remarquable le fonctionnement du cœur de chaque patient. Cela permet aux médecins d’anticiper la réaction d’un cœur spécifique face à une arythmie ou un traitement particulier, sans jamais mettre le patient en danger.
Cette combinaison de modélisation virtuelle et de données cliniques ouvre la voie à une médecine plus prédictive, personnalisée et sûre, où les décisions thérapeutiques ne reposent pas seulement sur l’expérience médicale, mais aussi sur des simulations de ce qui se passera dans le jumeau numérique du patient. Mais que se passerait-il si cette application était étendue au cerveau humain ?
Des usines aux cerveaux
La santé cognitive et mentale sont des piliers du bien-être humain, mais elles restent fragiles. Le déclin lié à l’âge, la dépression, l’anxiété et les troubles neurodégénératifs sont toujours de grands défis pour la médecine.
C’est ici que l’intelligence artificielle (IA) offre une lueur d’espoir. En intégrant et en analysant de grands volumes de données, l’IA peut aider à détecter plus tôt les maladies, à mieux sélectionner les patients pour les essais cliniques, et même à simuler la progression individuelle de chaque personne à l’aide de jumeaux numériques. L’IA offre un moyen de devancer la détérioration, de concevoir des interventions sur mesure et d’accélérer le développement de thérapies plus sûres et efficaces.
Une équipe de scientifiques des universités Duke, Columbia, Nebrija, ainsi que de CogniFit, a récemment développé un nouveau cadre pour aborder la santé mentale et cognitive des personnes à travers des jumeaux cognitifs numériques. Ces représentations virtuelles intègrent des données sur notre activité cérébrale et comportementale, nos habitudes quotidiennes et nos réponses émotionnelles. Grâce à l’IA, ces modèles dynamiques peuvent apprendre et se mettre à jour à chaque nouvelle interaction.
Nous envisageons que chaque personne puisse avoir son propre « jumeau numérique » cognitif, qui pourrait être utilisé pour prédire l’évolution de sa mémoire ou de son attention, et pour suggérer des activités personnalisées pour entraîner l’esprit avant qu’un problème sérieux ne survienne.
Adapter la technologie existante
La clé de cette révolution réside dans l’intégration des appareils que beaucoup d’entre nous possèdent déjà – tels que les montres intelligentes, les traqueurs d’activité et les capteurs de sommeil – pour fournir en continu des informations sur notre corps. Les données associées à la fréquence cardiaque, à la qualité du sommeil, au niveau d’activité et au stress pourraient déjà alimenter en temps réel un « double numérique » qui apprend de ces signaux et adapte les recommandations ou l’entraînement cognitif à notre état physique et mental à tout moment.
Le rôle de l’IA serait semblable à celui d’un chef d’orchestre, coordonnant toutes ces données et les intégrant dans un système qui non seulement réagit, mais anticipe également nos besoins.
Entraînement cérébral personnalisé
Jusqu’à présent, l’entraînement cérébral numérique était généralement limité à des jeux divertissants, aux bénéfices limités. Les jumeaux cognitifs représentent tout autre chose – bien au-delà d’un ensemble d’exercices génériques, ils offrent un écosystème dynamique ajusté en temps réel à chaque personne, supervisé par des professionnels de la santé et soutenu par des preuves scientifiques. C’est un changement de paradigme, passant d’une approche « taille unique » à une médecine véritablement personnalisée et préventive.
Bien sûr, il y aura également des défis. Les jumeaux numériques dans ce domaine devront être construits de manière à garantir la confidentialité des données, et à ce que les décisions prises par les algorithmes soient transparentes et éthiques. Nous ne pouvons également pas ignorer la fracture numérique qui pourrait exclure les personnes âgées ou celles ayant moins accès à la technologie.
Néanmoins, nous ne devons pas perdre de vue les avantages potentiels – une récente méta-analyse a trouvé que l’utilisation de la technologie aide à prévenir et à retarder le déclin cognitif, à la fois normal et pathologique.
Les jumeaux numériques sont prêts à être l’une des grandes révolutions en médecine et en sciences cognitives ce siècle. Il y a des décennies, l’idée d’avoir un ordinateur dans notre poche semblait relever de la science-fiction. Dans quelques années, il paraîtra tout aussi naturel d’avoir un jumeau cognitif nous accompagnant et prenant soin de nous. Après tout, qui mieux que notre propre double numérique pour nous aider à comprendre, anticiper et prendre soin de nous-même ?
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Pierre Dupont est journaliste spécialisé dans l’actualité européenne. Il vous guide au cœur des événements en France et sur le continent avec rigueur et clarté.
