Très jeune, Maxime Descoteaux avait déjà le cerveau « allumé ». Il avait notamment analysé la synchronisation des feux de circulation et en avait conclu que son père ne prenait pas le chemin optimal pour le conduire à l’école. « Dès mon enfance, je tentais de résoudre des problèmes, se rappelle le professeur-chercheur au Département d’informatique de la Faculté des sciences l’Université de Sherbrooke. Pourtant, je n’étais pas un geek des sciences. J’étais plutôt un sportif qui aimait également le théâtre. »
Comme il avait d’excellentes notes à l’école, tout le monde poussait le jeune homme à se diriger vers la médecine à l’université. N’écoutant que son instinct et son intérêt pour la résolution de problèmes, Maxime Descoteaux a plutôt choisi un double baccalauréat mathématiques-informatique. Autour de lui, plusieurs ne voyaient pas l’utilité, ni les débouchés, de ces matières. Disons qu’il aura confondu les sceptiques!
Les algorithmes informatiques et les modèles mathématiques qu’il a développés lui ont permis de convertir une technique d’imagerie médicale existante en un véritable Google Street View du cerveau. « J’ai développé des outils astucieux pour analyser les images de l’IRM de diffusion qui suit le mouvement des molécules d’eau le long des fibres nerveuses. On peut ainsi voir le cerveau dans tous ses détails, ou presque », explique le chercheur, dont les travaux ont fait partie des 10 découvertes scientifiques de l’année de la revue Québec Science en 2009. Vulgarisateur dans l’âme, il aime bien comparer sa technique d’imagerie à un satellite qui prend des photos de milliers de véhicules (les molécules d’eau) circulant sur les routes (les fibres neuronales).
Avec les années, le chercheur du Centre de recherche du CHUS a raffiné ses outils pour rendre l’acquisition et le traitement d’images plus rapides et plus précis. L’examen initial, qui prenait entre 45 minutes et 2 heures, a ainsi été réduit à 5 minutes! L’astuce : prendre un minimum de clichés bien précis dans plusieurs directions pour les combiner ensuite en une image 3D révélant une véritable carte du cerveau. Des photos magnifiques issues de ses travaux ont notamment illustré l’édition spéciale du National Geographic sur le cerveau en 2014.
Quand on regarde ces images colorées montrant les fibres neuronales, on saisit toute la contribution de l’informaticien. Une image vaut mille mots, et des images, Maxime Descoteaux en a plusieurs! Pourtant, il n’est parti de rien. Il se souvient que tout était à faire dans le domaine de l’imagerie de diffusion lorsqu’il en est tombé amoureux pendant la maîtrise en informatique qu’il a faite conjointement à McGill et à l’Institut et hôpital neurologique de Montréal (Le Neuro). Pour pousser ses connaissances, il s’est envolé faire son doctorat et son postdoctorat en France, où il a raflé le prix de la meilleure thèse de doctorat en technologies de l’informatique. Il a ensuite rapporté son expertise à l’Université de Sherbrooke, où il a été engagé comme professeur en 2009. Il était alors l’un des seuls spécialistes en imagerie de diffusion au Canada.
La technologie développée par le professeur Descoteaux fait aujourd’hui partie des protocoles de recherche pour l’alzheimer, le parkinson ou la sclérose en plaques. « Nos images montrent en effet l’état des routes neuronales, ce qui en fait un outil pour repérer les fibres endommagées du cerveau, un signe avant-coureur de plusieurs maladies neurodégénératives », explique-t-il. Elle a aussi changé la pratique du neurochirurgien David Fortin, également professeur à la Faculté de médecine de l’Université de Sherbrooke, qui l’utilise régulièrement. Par exemple, il y a eu recours afin de retirer chez une patiente l’intégralité d’une tumeur délicate, sans toucher aux voies importantes des fonctions essentielles comme la mémoire, le langage ou le mouvement.
Conscient du potentiel de ses travaux, Maxime Descoteaux a fondé en 2012 la compagnie Imeka Solutions inc., une startup qui offre les outils d’imagerie de diffusion et d’intelligence artificielle à l’industrie pharmaceutique pour le développement de médicaments traitant les maladies neurodégénératives. Il est le directeur scientifique de cette entreprise, qui emploie aujourd’hui 13 personnes.
Actuellement, ce père de deux jeunes enfants pilote un projet de recherche fondamentale sur la modélisation des commotions cérébrales avec l’équipe de football Vert & Or de l’Université de Sherbrooke. En tant que joueur de tennis et de hockey, ce sujet lui tient à cœur. « On ne distingue pas grand-chose sur les images médicales traditionnelles, précise-t-il. Avec nos outils d’imagerie, on tente de mieux détecter les coups à la tête. »
Il souligne qu’on ne connaît pas encore toutes les routes de notre cerveau. Sa quête? Arriver à cartographier tout le réseau routier de notre matière grise et blanche. Il aimerait ainsi analyser comment le cerveau se développe dès la naissance et comment il change en vieillissant. Maxime Descoteaux n’a peut-être pas étudié en médecine, comme lui suggérait son entourage, mais il utilise sa formation pour résoudre des problèmes médicaux! Il fait d’ailleurs régulièrement la tournée des cégeps et des écoles secondaires pour parler des applications des mathématiques et de l’informatique dans le domaine médical.
