Conception d’une application pour connecter des circuits neuronaux et construire des connectomes
Rôle:
- Frontend engineeringBackend engineering
- UX researchUI microinteraction
2023
Suisse
Résumé
D’un processus long et complexe, la reconstruction d’un cerveau numérique et la modélisation de son comportement électrique, à un parcours guidé pour explorer, construire et simuler, du neurone unique au cerveau entier. J’ai mené la recherche utilisateur, avec des entretiens et une cartographie de parcours, écrit la feuille de route produit et conçu les workflows, les pages et les interactions. Des ateliers ont réuni des scientifiques de régions du cerveau très différentes autour d’un terrain commun, et le laboratoire virtuel a rassemblé modèles, simulations et éléments explorés au même endroit.
Demandez-moi
- Année
2023
- Rôle
Product designer : recherche utilisateur (entretiens, cartographie de parcours), feuille de route produit, workflows, pages, parcours et interactions. Ingénieur frontend et backend.
- Domaine
Neurosciences : connectomes, circuits neuronaux, modèles morpho-électrophysiologiques
- Problème
Reconstruire un cerveau numérique et modéliser son comportement électrique est un processus long, mené par des scientifiques spécialisés dans des régions du cerveau très différentes.
- Décision
Organiser toute l’application autour de trois gestes constants à chaque échelle, explorer les ressources, construire des modèles, les simuler, puis les réunir dans un laboratoire virtuel.
- Résultat
Un seul espace pour les modèles, les simulations et les éléments explorés, qui ouvre la voie à une fonction d’aide à la rédaction d’articles assistée par IA.
01
Le Contexte & la friction business
Un cerveau numérique à reconstruire, étape par étape, par des experts qui ne travaillent pas sur les mêmes régions
La neuroscience est un domaine très vaste : chaque scientifique se spécialise dans une ou plusieurs régions du cerveau. Le Swiss Brain Observatory doit leur permettre de connecter des circuits neuronaux et de construire des connectomes, des matrices qui représentent les connexions entre des milliers de neurones. Le travail est long et se fait à plusieurs échelles, du neurone unique et du canal ionique jusqu’au microcircuit et au cerveau entier.
02
L’Arbitrage Majeur
Ce que j’ai imposé, négocié ou refusé
J’ai choisi de partir des ateliers plutôt que d’un modèle unique : chaque équipe exposait les problèmes de son travail quotidien, et le prototypage rapide a servi de terrain commun entre des solutions très différentes. À toutes les itérations, le concept central est resté le même : explorer les ressources, construire des modèles à différentes échelles et les simuler. J’ai ensuite réuni les expériences de construction de modèles, les simulations et les éléments d’Explore dans un même espace, le laboratoire virtuel.
03
La Transformation
De données dispersées à une exploration guidée, de l’atlas du cerveau à la simulation
Brain Factory est l’endroit où l’on configure un cerveau numérique. Son accueil liste les configurations en attente, récemment utilisées et publiques, à côté des versions et des modèles de maladie dont elles partent. À l’intérieur d’une configuration, cinq onglets mènent de la composition cellulaire à la construction : composition cellulaire, affectation des modèles de cellules, définition du connectome, affectation des modèles de connexions, construction. Le premier onglet montre, en diagramme de flux, comment les neurones d’une région du cerveau se répartissent par couche, par type de cellule et entre excitateurs et inhibiteurs.
Le connectome se définit comme une matrice des connexions entre régions du cerveau, lue du côté présynaptique vers le côté postsynaptique, au niveau macro, méso ou micro. Une échelle de couleurs donne la densité de chaque connexion, une minicarte situe la vue dans toute la matrice, et une liste garde la trace de chaque connexion modifiée. Une vue 3D est à un clic. À côté, un écran de synthèse lance un modèle sur ses paramètres et place son code-barres de persistance, son diagramme et son image près du neurone qu’il produit.
Dans l’Observatory, les campagnes de simulation se parcourent sous forme de cartes. Chacune montre sa configuration, son statut, sa date et son auteur, les dimensions qui varient et ses attributs, avec des liens pour l’ouvrir dans trois outils. Un onglet sépare les campagnes publiques de celles de l’utilisateur, et un bouton de réglages choisit les colonnes affichées.
04
Impact Business & Preuves
La valeur générée pour la recherche
Le laboratoire virtuel réunit au même endroit les expériences de construction de modèles, les simulations et les éléments rassemblés dans Explore. Cette réunion a ouvert la voie à une fonction d’aide à la rédaction d’articles assistée par IA.
Les utilisateurs gardent la main sur la qualité de leurs analyses et de leurs simulations, même massives, et une recherche de littérature par IA complète l’atlas pour approfondir la découverte de connaissances.
05
Recul critique & rétrospective
Mes apprentissages et mon niveau de maturité
Les ateliers ont montré que chaque équipe enrichit le processus des autres quand elle expose ses difficultés réelles. Je referais ce format dès le début, avec des prototypes rapides à chaque séance.
