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Axe de recherche
Cerveau et développement de l’enfant
Thème de recherche
Développement des psychopathologies
Adresse
CHUSJ - Centre de Recherche
Sur le Web
Le laboratoire de Psychiatrie de Précision et de Physiologie Sociale combine les approches de la biologie computationnelle et des neurosciences sociales pour ouvrir la voie à une médecine Prédictive, Préventive, Personnalisée, Prescriptive et Participative (5P), en particulier pour les troubles mentaux.
Le grand défi de la psychiatrie moderne est de combiner les avancées théoriques et méthodologiques les plus récentes pour mieux diagnostiquer et traiter les patients. Les dernières innovations en médecine ont été largement facilitées par les nouvelles technologies, notamment l'émergence d'outils informatiques puissants pour l'analyse de grandes quantités de données. La psychiatrie exige davantage : combler le fossé entre notre compréhension de notre cerveau (biologie), de notre esprit social (psychologie) et de notre santé (médecine). Un autre défi majeur dans le domaine de la médecine dite "de précision" est d'adapter les soins à chaque individu, de son génome à son smartphone. Enfin, la recherche s’est paradoxalement concentrée sur des individus isolés malgré le rôle fondamental des interactions sociales dans la cognition humaine et ses troubles. Cela nécessite donc de développer une "physiologie sociale" qui non seulement étudie comment le cerveau nous permet d'interagir avec les autres, mais qui modélise également comment cette dimension sociale affecte notre représentation des troubles mentaux.
L'équipe de Psychiatrie de Précision et de Physiologie Sociale relève ce défi en exploitant la science des données à différentes échelles d'analyse : génétique, neurale, cognitive, comportementale et sociale. Son programme de recherche translationnelle est composé de trois axes qui développent de nouvelles méthodes informatiques pour respectivement la collecte, l'analyse et l'interprétation des données cliniques. À terme, les résultats fourniront de nouveaux atouts exploitables pour les pratiques cliniques, les soins médicaux et la santé publique : des instruments automatisés pour l’évaluation et la réadaptation (e.g. jeux vidéo sérieux), des signatures biologiques prédictives (e.g. biomarqueurs de stratification) et des représentations heuristiques pour la prise de décision clinique (e.g. modèles normatifs, réseaux de symptômes).
Sommaire de carrière
Guillaume Dumas est un neuroscientifique avec une formation initiale transdisciplinaire entre physique fondamentale, ingénierie des systèmes et sciences cognitives. Il étudie la neurobiologie de la cognition sociale à travers le prisme de la théorie des systèmes complexes et des méthodes computationnelles. Les questions qu’il aborde rejoignent celles de la recherche biomédicale, particulièrement en psychiatrie où il est nécessaire d’intégrer simultanément les dimensions biologiques, psychologiques et sociales de la cognition humaine.
Au cours de sa carrière, le Dr. Dumas est progressivement passé des neurosciences cognitives et sociales à la biologie des systèmes et la recherche biomédicale sur les troubles du neurodéveloppement. En dix ans, ses recherches ont permis de mieux comprendre comment notre cerveau permet d'interagir avec les autres. Il a notamment participé au développement de l'hyperscanning — l'enregistrement simultané de l'activité cérébrale chez plusieurs personnes. Au cours de son doctorat à l'hôpital universitaire de la Pitié-Salpêtrière (Université Paris 6, France), il a démontré l'existence de synchronisations entre les cerveaux lors d'interactions sociales (Dumas et al. 2010) et a réalisé les premières simulations neuro-informatiques de deux cerveaux en interaction, démontrant ainsi que la similarité anatomique est l'un des mécanismes sous-jacents aux synchronisations inter-cérébrales (Dumas et al. 2012). En post-doctorat au Center for Complex Systems and Brain Sciences (Florida Atlantic University, États-Unis), il a ensuite introduit un nouveau paradigme de l'interaction homme-machine — le Human Dynamic Clamp (Dumas et al. 2014) — qui utilise la théorie des systèmes dynamiques pour contrôler un avatar bio-inspiré en temps réel. Combiné à l'électrophysiologie haute résolution, ce paradigme a permis de découvrir comment un réseau neuronal (rTPJ) intégrant les informations du comportement de soi et des autres relie aussi les dimensions sensorimotrice (système 1) et représentationnelle (système 2) de la cognition sociale au cours de l'interaction en temps réel (Dumas et al. 2020). Le Dr. Dumas a ensuite été chercheur permanent aux départements de neuroscience et de biologie computationnelle de l'Institut Pasteur (Paris, France). Il y a étudié comment aborder l'hétérogénéité des troubles du spectre autistique au sein du laboratoire de Génétique Humaine et de Fonctions Cognitives. À cette époque, il est aussi devenu un membre clé du groupe de gestion et d’analyse des données du consortium EU-AIMS, et a fondé la plateforme de recherche SoNeTAA (Social Neuroscience for Therapeutic Approach of Autism) à l'hôpital pédiatrique Robert Debré (Paris, France). Le Dr. Dumas est maintenant le directeur du laboratoire de Psychiatrie de Précision et de Physiologie Sociale au centre de recherche du CHU Sainte Justine, et est professeur de psychiatrie computationnelle à la faculté de médecine de l'Université de Montréal.