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28 octobre 2021

Carolanne d'Astous Paquet - cdastous@lexismedia.ca

Un Sayabécois au cœur des avancées technologiques en neurosciences

SAYABEC

maxime chamberland

©Photo Gracieuseté - Martin Blache - UdeS

: Nommé Étudiant-chercheur étoile en Nature et technologies par les Fonds de recherche du Québec en 2016, Maxime Chamberland cumule les bourses d’excellence à l’échelle nationale et internationale depuis, en s’imposant parmi les chercheurs les plus aguerris dans son domaine.

Chercheur postdoctoral en neuro-informatique, le Sayabécois Maxime Chamberland se démarque à l’international en développant des techniques innovantes d'analyse de données d’imagerie médicale, notamment utilisées dans la détection des rares maladies cérébrales comme la sclérose en plaques, la maladie d’Alzheimer et de Parkinson. Sa plus récente recherche en neurosciences cliniques a même été publiée dans la prestigieuse revue Nature Computational Science.

Quelles sont les grandes lignes et les avancées de ta plus récente recherche scientifique « Détection des rares anomalies cérébrales chez un patient » ?

Les neurosciences cliniques ont pour principaux objectifs le développement de méthodes rigoureuses détectant les anomalies cérébrales chez un individu, soit la médecine personnalisée. Le but ultime est un diagnostic plus précis des maladies cérébrales, ou encore un meilleur pronostic de l'évolution de ces maladies ainsi que la prédiction de l'efficacité des traitements. 

Cette étude combine l’imagerie par résonance magnétique de diffusion, une technique non-invasive permettant de visualiser les connexions de la matière blanche du cerveau, et l’intelligence artificielle dans le but de cartographier l’intégrité de cette matière blanche. Ensemble, ces techniques mettent en lumière la neuro-inflammation, la démyélinisation et la perte axonale. Ces caractéristiques sont souvent présentes dans les cas de maladies neurodégénératives, notamment la sclérose en plaques, la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson. Dans cette étude, nous avons mis au point Detect, un outil neuro-informatique, afin de déceler les signes liés aux maladies cérébrales et ainsi détecter les anomalies des connexions cérébrales dans certains cas.

Traditionnellement, des algorithmes informatiques basés sur l’intelligence artificielle peuvent être entraînés à utiliser les données d'IRM pour faire la distinction entre le cerveau d'individus sains et d'individus atteints d'un trouble particulier. Cependant, certains troubles cérébraux sont très rares, ce qui rend les données d'entraînement presque inexistantes. Dans d'autres maladies, les symptômes varient d'un patient à l'autre, ce qui complique davantage les résultats. Detect propose une analyse « normative » pour identifier les anomalies cérébrales, en comparant directement le cerveau d'un individu aux normes obtenues chez des individus sains, tout comme on le fait pour étudier le développement d’un enfant à l’aide d’une courbe de croissance d'un grand nombre d'enfants en bonne santé.

Quel(s) impact(s) pourraient engendrer ta recherche dans le monde de la Neuroscience ?

Le principal problème de la recherche sur les biomarqueurs est le besoin de prédiction et de diagnostic individuels. Il est donc essentiel de développer les connaissances sur les maladies cérébrales en général et les troubles cognitifs associés. L’étude proposée permet de combler un manque dans le domaine des neurosciences cliniques par le développement d'outils d'imagerie à la fine pointe de la technologie et de potentiels biomarqueurs, une étape importante vers la réalisation de la médecine personnalisée.

Tu habites présentement aux Pays-Bas, qu’est-ce qui t’a amené à travailler en Europe ?

Les Pays-Bas sont très innovants au niveau du progrès scientifique et technologique. L’imagerie médicale est un domaine ultra moderne aux Pays-Bas où chaque université est rattachée à un centre de recherche médical.

De plus, plusieurs centres de recherche sur le cerveau et la neuroimagerie y sont reconnus mondialement, ce qui crée un environnement de travail sans égal. Au niveau familial, mon épouse néerlandaise et moi travaillons dans le même domaine depuis que nous nous sommes rencontrés lors d’une conférence internationale. Nous avions tous deux pour objectif de nous établir aux Pays-Bas après l’obtention de nos post-doctorats à l’étranger. 

maxime chamberland

©Photo Gracieuseté

Maxime Chamberland, sa femme et leur enfant.

À quoi ressemble ton quotidien de chercheur ? 

Dans la situation actuelle, le mot d’ordre est de travailler à la maison autant que possible. Je suis en mesure d’accomplir mes tâches en télétravail au moyen d’un ordinateur et d’un accès à mes données via le centre de recherche. Le fait d’être à la maison a grandement facilité les choses lors de la naissance de mon petit garçon Casper Chamberland âgé de 3 mois. Au niveau géographique, la superficie des Pays-Bas est plus petite que celle du Québec; on peut traverser le pays du nord au sud en moins de 5 heures en voiture. De plus, les voyages en train sont un excellent moyen de transport. Le pays dispose d'un vaste réseau ferroviaire et les trains sont modernes et extrêmement confortables. Beaucoup de gens se déplacent aussi à vélo. En 2020, le pays comptait plus de 23 millions de vélos. Avec les fermes et les champs faisant partie du paysage, je ne suis pas trop dépaysé. Au niveau culturel, il fait aussi bon-vivre, il y a toujours des événements festifs et les gens sont très sympathiques. Mon néerlandais est vraiment de base, mais ici, tout le monde sait parler anglais.

En général, ma recherche consiste à analyser des données d’imagerie par résonance magnétique (IRM), pour ensuite rédiger et synthétiser les résultats obtenus dans diverses revues scientifiques. Une grande partie de la recherche consiste aussi à présenter nos résultats via plusieurs conférences internationales. Depuis 2011, je voyage pour présenter mes travaux dans plusieurs villes et pays à travers le monde. Chaque conférence est souvent accompagnée de vacances par la suite, ce qui m’a notamment amené dans plusieurs endroits : Hawaii, Singapour, Pékin, Nice sur la côte d’Azur, Lisbonne au Portugal, Granada en Espagne et plus encore.

À la base, comment as-tu découvert cette passion pour ce domaine professionnel ?

Avec mon expérience en programmation informatique, les gens finissent généralement par travailler pour une compagnie de jeux vidéo. J'ai vite réalisé que je préférais « jouer » à ces jeux plutôt que de les développer. Au lieu de cela, je crée des applications biomédicales qui ont un impact plus fort dans le monde de la science.

Mes intérêts de recherche sont motivés par la passion d'améliorer notre compréhension du cerveau humain, en développant des techniques d'analyse de données d’imagerie médicale. Plus précisément, je me concentre sur la cartographie du cerveau en utilisant la « tractographie », une technique qui a pour objectif d'estimer la structure 3D du réseau d'axones. Après mon baccalauréat en 2011, j’ai vite rejoint le laboratoire de recherche du Professeur Maxime Descoteaux qui venait tout juste de commencer comme jeune professeur-chercheur à l'Université de Sherbrooke. Il a agi comme un excellent mentor pour mon développement professionnel, et même aujourd'hui, je continue de collaborer avec son laboratoire de recherche.

Quel est ton objectif de carrière ? 

Mon ambition est de m'établir comme chercheur chevronné de premier plan pour développer les meilleurs outils en médecine personnalisée afin de caractériser la microstructure du cerveau en cas de maladie à l'aide de l'IRM de diffusion. J’espère diriger un jour un laboratoire de recherche et former la nouvelle génération de chercheurs scientifiques dans le domaine, à l’image de mon mentor.

Y a-t-il une réalisation qui te rend particulièrement fier ?

La toute dernière publication dans la revue Nature Computational Science est une étape marquante dans ma carrière qui résume bien mes quatre dernières années passées au Royaume-Uni. Je suis particulièrement fier de pouvoir présenter mes travaux en tant que jeune chercheur, et ce au niveau international, devant une foule de chercheurs établis dans le domaine. 

Est-ce que tu reviens quelques fois visiter ton village natal (Sayabec) ?

Les deux dernières années ont été difficiles en termes de planification de voyage, mais habituellement, je ne manque pas une occasion pour revenir passer Noël avec ma famille et manger des fruits de mer durant l’été! Je garde de très bons souvenirs de mon enfance dans la Vallée, et il est toujours agréable d’y passer du temps en vacances. Nous planifions notre prochaine visite pour l’été 2022. 

*Voici le lien pour consulter l'étude de Maxime Chamberland https://rdcu.be/cyfhZ

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