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Un cerveau de mouche joue à Doom : ce que le connectome change vraiment

Le 3 septembre 2026, le système nerveux d'une mouche mâle est publié en entier. Les démos Doom et Minecraft sont venues après. Voici ce que la carte change.

Série « L'IA au laboratoire » · épisode 1

Sur une paillasse claire, une carte crème vierge, une coupelle de verre et un bloc de bois planté d'épingles de laiton.

Le 3 septembre 2026, une collaboration entre le Janelia Research Campus (HHMI), le laboratoire de biologie moléculaire du MRC, l'université de Cambridge et Google Research publie dans Cell la carte complète du système nerveux central d'une mouche mâle. Quelques jours plus tard, des développeurs branchent cette carte sur Minecraft, Doom et Super Mario 64. Le connectome est la nouvelle. Les jeux sont la manière dont elle a circulé.

Cet article ouvre « L'IA au laboratoire ». La question, à chaque épisode, est la même : quelle part du résultat vient de la machine, et quelle part vient du travail qui l'entoure.

Ce qui a été publié

Le papier de tête s'intitule « Sexual dimorphism in the complete Drosophila male central nervous system connectome », signé Stuart Berg et ses coauteurs, en ligne le 3 septembre 2026 (DOI : 10.1016/j.cell.2026.08.015). C'est le premier schéma de câblage d'un système nerveux central entier à cette échelle : le cerveau, les lobes optiques et le cordon nerveux ventral, l'équivalent chez l'insecte de la moelle épinière. Le cerveau femelle adulte avait été publié en 2024 par le consortium FlyWire. Celui-ci est le premier mâle, et le premier qui relie la tête au reste du corps.

Les effectifs ne se recouvrent pas au neurone près, et il faut le dire. Le billet de Google Research, le jour de la publication, parle de plus de 166 000 neurones et de 125 millions de synapses. Science, le même jour, compte 166 700 cellules nerveuses et 124,2 millions de synapses. L'écart sur les synapses est d'environ 800 000 contacts. Il ne change pas l'ordre de grandeur. Il rappelle qu'un chiffre repris d'un communiqué et un chiffre repris d'un article de revue ne sont pas le même geste de lecture.

La carte décrit aussi les différences entre les sexes. Science retient que ces différences se concentrent dans les centres supérieurs, tandis que les circuits sensoriels et moteurs sont en grande partie partagés. Ars Technica, à partir du même corpus, cite 289 neurones propres au mâle, 71 propres à la femelle, et 138 présents des deux côtés avec une forme ou des connexions différentes. Ces trois nombres viennent d'une lecture de presse du papier, pas d'un tableau que nous avons recompté.

💡 Pour commencer : un plan de métro, pas un passager

Un connectome est le plan des lignes et des stations. Il dit quels neurones touchent quels neurones, et souvent si le contact excite ou inhibe. Il ne dit pas ce que la cellule fabrique comme molécules, ni ce qu'elle faisait à l'instant de la photo. Confondre la carte et l'animal, c'est confondre le plan du réseau et la rame de 8 h 12. Le mot de réseau de neurones, dans ce dossier, désigne d'abord ce câblage mesuré, avant de désigner les architectures qu'on entraîne.

Comment la carte a été faite

Le geste tient en trois temps, et l'intelligence artificielle n'en occupe qu'un.

On découpe le tissu en tranches fines, on les photographie au microscope électronique, on obtient des millions d'images en deux dimensions. Des modèles appris reconstituent les volumes, suivent les prolongements des cellules et proposent un classement. Des humains relisent. Google le dit dans son billet : la carte a été annotée et vérifiée par une équipe de proofreaders au Janelia. IBM, dans son compte rendu du 22 septembre, rappelle l'échelle du geste : un cerveau gros comme une moitié de graine, des images recollées, une classification assistée.

La machine a rendu le volume traitable. Elle n'a pas décidé ce qu'est un neurone, ni quels contacts comptent. Cette répartition, modèle pour proposer et humain pour relire, est la même que dans beaucoup de pipelines scientifiques récents. Elle mérite d'être nommée, parce que les titres qui disent « une IA a cartographié le cerveau » escamotent la relecture.

Le jeu de données public s'appelle MaleCNS. Une version v1.0 circulait avant le paquet d'articles du 3 septembre. C'est elle que les premières démos ont branchée.

Un schéma au crayon sur papier crème : des points reliés, et un trajet plus sombre que les autres.

Doom, Minecraft, et ce que le dépôt dit de lui-même

Le 4 septembre, Evan Sinclair Smith, étudiant à Georgia Tech, publie une mouche virtuelle dans Minecraft : l'activité simulée des 166 700 neurones choisit des programmes de déplacement déjà écrits. Le 6 septembre, Alex Wormuth annonce qu'il entraîne le même connectome à jouer à Doom : chaque image du jeu stimule des neurones sensoriels, l'activité est traduite en commandes, et les dégâts envoient un signal à deux cellules dopaminergiques. TechSpot raconte ces branchements le 9 septembre. Mario 64, Beat Saber et d'autres suivent dans la semaine. La liste tenue par la communauté est sur awesome-fruit-fly.

Deux démos Doom ne font pas le même travail, et leurs auteurs le disent.

La première, DOOMFLY, branche le graphe et tente une règle d'apprentissage sur certaines synapses. La fiche de la liste communautaire est explicite : la survie apprise n'a pas été démontrée. Un compte rendu du dépôt, publié le 21 septembre, compare trois conditions sur un test de survie. Les poids autorisés à changer tiennent 3,7 secondes en moyenne. Les poids gelés tiennent 5,8 secondes. Les poids mélangés au hasard retombent à 3,7. Dans cette mesure-là, laisser « apprendre » la carte ne fait pas mieux que la brouiller, et fait moins bien que la laisser fixe.

La seconde, DOOM-x-Fly, ne prétend pas que le câblage apprend. L'auteur écrit en tête de dépôt : pas une mouche, pas un cerveau qui pense. Il simule un sous-graphe (138 968 neurones et 4,6 millions de synapses dans sa propre description, donc pas les 166 700), il ne modifie aucune connexion, il place devant un modèle d'œil qu'il a écrit, et derrière une petite couche entraînée qui regarde 10 511 neurones simulés pour choisir un bouton parmi huit. Sur 100 départs que cette couche n'avait pas vus, l'agent atteint la sortie dans 57 % des cas. Des boutons au hasard : 0 %. Le même agent devant un écran noir : 0 %. Un joueur scripté qui voit la carte du plafond : 98 %. Le résultat mesure un lecteur de sortie bien entraîné, posé sur un câblage tenu fixe.

Les deux lectures tiennent ensemble. On peut faire faire quelque chose à une simulation du câblage. Le quelque chose dépend du modèle d'œil, du choix des neurones lus, et de la couche qu'un humain a entraînée derrière. Le titre « une mouche joue à Doom » décrit le spectacle. Il ne décrit pas l'expérience.

Une borne de jeu vue de dos, le faisceau de l'écran sur un tabouret vide.

Ce que la carte change, et ce qu'elle laisse où il était

Elle change l'échelle à laquelle on peut poser une question de circuit. Avant, on suivait un type cellulaire, ou une moitié de cerveau. Là, un signal peut être suivi depuis un photorécepteur jusqu'aux neurones descendants, ceux qui sortent du cerveau vers le cordon et qui portent, en bout de chaîne, de quoi commander un mouvement. C'est pour cela que les roboticiens s'y intéressent : une sortie déjà exprimée comme une commande motrice se branche plus facilement qu'une activité diffuse. Les démos virales sont une version jouet de cette idée.

Elle change aussi le rapport entre les sexes d'un animal modèle. On peut comparer, cellule par cellule, ce qui est partagé et ce qui ne l'est pas, au lieu de moyenner un « cerveau de mouche » qui n'existe pas.

Elle ne change pas trois choses.

Le connectome est celui d'un individu, fixé au moment de la préparation. Ce n'est pas une moyenne, et ce n'est pas un animal en train de vivre. La biochimie, les neuromodulateurs, l'activité du moment : rien de tout cela n'est dans la carte. Les démos qui ajoutent de la dopamine ou de l'octopamine l'ajoutent par une règle écrite par leurs auteurs.

Les cibles suivantes, le poisson-zèbre et la souris, restent devant. Les équipes le disent : les méthodes devront aller plus vite que les quatre années qu'il a fallu entre la dissection et la carte finale. Un cerveau de souris n'est pas un cerveau de mouche avec davantage de pixels.

Et rien, dans ces démos, n'est une mouche numérique qui comprend un jeu. Le dire avec les mots des dépôts évite d'avoir à le crier. Quand on prête une intention à un graphe, on refait le geste que nous avons décrit pour les phrases polies adressées à un assistant : dire merci à une IA, c'est déjà traiter une suite de calculs comme un interlocuteur. Ici le graphe a en plus la forme d'un système nerveux, ce qui rend le glissement plus facile.

Le fil historique est plus ancien que septembre. En 1943, McCulloch et Pitts proposaient déjà de traiter le neurone comme une unité de calcul. Nous l'avons raconté dans les sept révolutions qui mènent de Turing à ChatGPT. La différence, en 2026, est qu'on dispose du câblage réel d'un animal entier, et qu'on peut le faire tourner. Le vocabulaire utile, si ces mots sont nouveaux, est dans dix mots d'IA sans jargon.

La suite de la série reste au laboratoire : un problème de mathématiques annoncé par communiqué, puis des implants qui décodent une parole tentée. La mouche n'y reviendra que le jour où un tutoriel permettra de suivre soi-même un circuit dans le navigateur. Ce tutoriel n'existe pas encore. Le promettre avec une date serait recommencer l'erreur que cette série essaie d'éviter.

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