Pour comprendre le cerveau, il faut savoir comment les neurones sont connectés. Habituellement, on les active un par un avec de la lumière – c'est comme vérifier chaque robinet d'un immense jardin pour trouver tous les tuyaux. Des millions d'essais prennent du temps et peuvent endommager les tissus vivants. L'algorithme OPhELIA agit comme un jardinier expérimenté : il ouvre l'eau à quelques endroits seulement et, en observant où elle apparaît, il déduit le schéma d'arrosage. À la base, il y a l'entropie, une mesure de l'incertitude : l'algorithme choisit les neurones qui apporteront le maximum d'informations nouvelles. Il apprend même de l'activité spontanée, comme s'il remarquait des fuites. Ainsi, avec 5 % des stimulations chez les poissons zèbres, il a reconstitué une carte presque complète des connexions – 20 fois plus vite que d'habitude. Cette approche rappelle la façon dont les astronomes observent la matière noire à travers le mouvement des étoiles, et fournit un modèle standard – une base fiable pour de futures découvertes.
L'optogénétique rend les neurones sensibles à la lumière grâce à des gènes d'algues. La lumière bleue active le neurone, la jaune le désactive. Comme des ficelles sur une marionnette.
La lecture rapide des connexions neuronales évoque le téléchargement de connaissances dans « Matrix », mais ici, nous faisons l'inverse : nous extrayons une carte du cerveau.