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Projet MULTIFRACS : l’analyse multifractale au service des neurosciences

Publié le 1 décembre 2016

Stéphane Jaffard présente les principaux objectifs de ce projet de recherche qui vient d’être retenu par l’ANR dans le cadre de l’appel à projets générique 2016 - Projets de recherche collaborative (PRC).

Date(s)

le 1 décembre 2016

Quels sont les principaux objectifs de ce projet de recherche ?

Avec MULTIFRACS, l’objectif à long terme est de mieux analyser et comprendre les signaux neuronaux, des signaux électriques que l’on peut enregistrer dans le cerveau. Ces recherches doivent également permettre de mieux explorer la détection de maladies neurodégénératives (Alzheimer) ou de désordres neurologiques (épilepsie).

Les interactions entre méthodologie et application constituent le fil directeur du projet et son originalité.

Quels sont les partenaires impliqués dans le consortium pour MULTIFRACS ?
Au sein du projet, la recherche est réellement pluridisciplinaire, et regroupe quatre partenaires.

Deux équipes travaillent sur le traitement du signal : le laboratoire de physique de l’ENS de Lyon  où travaille le porteur du projet, Patrice Abry, et l’IRIT à Toulouse.

La partie recherche en mathématique incombe au LAMA.

La nouveauté portée par MULTIFRACS est d’impliquer NeuroSpin, une infrastructure du CEA de recherche sur le cerveau, qui exploite de grands instruments d’imagerie.

Au total, une quinzaine de personnes sont impliquées dans ce projet, et nous allons pouvoir financer trois ans de « post-doc ». Au LAMA, une partie de l’activité d’un doctorant va également être dédiée à ce projet.

Quand peut-on escompter les premiers résultats ?
Le projet, financé par l’ANR, va démarrer début 2017, pour une durée de quatre ans. Nous comptons sur des premiers résultats mathématiques d’ici un an environ. Pour les applications aux signaux neuronaux, il faudra attendre au moins un an de plus.
Jusqu’à présent, nous disposions d’une analyse très fine d’un signal donné (de turbulence par exemple). Le grand challenge de MULTIFRACS, sur le plan de la science fondamentale, est de comprendre comment un grand nombre de signaux sont corrélés, ce qui peut permettre d’accéder à une information beaucoup plus riche que l’analyse séparée de chaque signal.

D’autres domaines d’application peuvent-ils être envisagés ?
Bien entendu. En fonction des recherches et des résultats obtenus dans MULTIFRACS, nous pourrons ensuite explorer d’autres domaines et, par exemple, comprendre la corrélation, qui n’est pas forcément linéaire, entre différentes données urbaines comme la répartition de la population, la consommation d’énergie, la pollution, ou encore des données économiques.

Pour en savoir plus
> Stéphane Jaffard est responsable pour l’UPEC du projet MULTIFRACS (théories et méthodes multifractales multivariées pour les systèmes de grande taille – Applications à l’analyse des propriétés d’invariance d’échelle dans la dynamique de l’activité cérébrale).

Il est professeur de mathématiques à la Faculté des sciences et technologie de l’UPEC et membre du LAMA.

> L'Agence nationale de la recherche