Terrence Joseph Sejnowski (né le 13 août 1947) est professeur Francis Crick à l'Institut Salk d'études biologiques, où il dirige le Laboratoire de neurobiologie computationnelle et sert également comme directeur du Centre Crick-Jacobs pour la biologie théorique et computationnelle. Ses recherches se sont concentrées sur les réseaux de neurones et les neurosciences computationnelles, contribuant à des algorithmes et des modèles fondamentaux qui relient la fonction cérébrale à l'apprentissage automatique. Il est également professeur de sciences biologiques et professeur adjoint dans plusieurs départements de l'Université de Californie à San Diego, où il codirige l'Institut pour le calcul neuronal.
La carrière de Sejnowski s'étend sur la physique, la neurobiologie et l'intelligence artificielle, marquée par des collaborations influentes et un leadership dans le domaine. Avec Barbara Oakley, il a co-créé et enseigné Learning How To Learn, un cours en ligne très populaire sur Coursera. En 2025, il a été élu à la Société philosophique américaine, ajoutant à une longue liste de distinctions.
Jeunesse et éducation
Sejnowski est né à Cleveland, Ohio, en 1947. Il a obtenu un baccalauréat en sciences en physique de l'Université Case Western Reserve en 1968. Il a ensuite fréquenté l'Université de Princeton, où il a reçu une maîtrise en arts en physique en 1970 et un doctorat en philosophie en physique en 1978, tous deux sous la direction de physiciens éminents : John Archibald Wheeler pour sa maîtrise et John Hopfield pour son doctorat.
Pendant ses études supérieures, Sejnowski a analysé les sources d'ondes gravitationnelles et la sensibilité des détecteurs, concluant que les détecteurs existants étaient environ 1 000 fois trop insensibles pour détecter les signaux. Prévoyant que des détecteurs adéquats n'émergeraient pas avant environ trois décennies, il a déplacé son attention vers un autre domaine, se tournant finalement vers la neurobiologie et le calcul.
Carrière et postes de recherche
De 1978 à 1979, Sejnowski a été chercheur postdoctoral au Département de biologie de l'Université de Princeton, travaillant avec Alan Gelperin. Il a ensuite déménagé à la Harvard Medical School, où il a été chercheur postdoctoral en neurobiologie de 1979 à 1981 sous Stephen Kuffler. En 1982, il a rejoint la faculté du Département de biophysique de l'Université Johns Hopkins, atteignant le rang de professeur avant de déménager à San Diego en 1988.
Sejnowski a maintenu une longue affiliation avec le California Institute of Technology, servant comme professeur invité Wiersma de neurobiologie en 1987, chercheur distingué Sherman Fairchild en 1993, et professeur invité à temps partiel de 1995 à 1998. Il a été chercheur à l'Institut médical Howard Hughes de 1991 à 2018. En 2004, il a été nommé professeur Francis Crick à l'Institut Salk et directeur du Centre Crick-Jacobs pour la biologie théorique et computationnelle.
Contributions aux réseaux de neurones
Les premiers travaux de Sejnowski dans les années 1980, suivant les recherches de John Hopfield, ont aidé à démontrer que des réseaux de neurones simples pouvaient apprendre des tâches d'une sophistication modérée. En collaboration avec Geoffrey Hinton, il a co-inventé la machine de Boltzmann, un réseau de neurones stochastique qui est devenu influent dans l'apprentissage profond. Il a également été pionnier dans l'application d'algorithmes d'apprentissage à la parole et à la vision, notamment avec NETtalk, un système qui a appris à prononcer du texte écrit.
Avec son chercheur postdoctoral Tony Bell, Sejnowski a développé l'algorithme infomax pour l'analyse en composantes indépendantes (ICA), une technique largement adoptée dans l'apprentissage automatique, le traitement du signal et l'exploration de données. En 1989, il a fondé Neural Computation, une revue de premier plan publiée par MIT Press, et il a servi comme président de la Fondation Neural Information Processing Systems, qui supervise la conférence annuelle NeurIPS.
Axe de recherche
L'objectif de recherche à long terme de Sejnowski est de comprendre les ressources computationnelles des cerveaux et d'établir des principes de liaison du cerveau au comportement à l'aide de modèles computationnels. Ses travaux couvrent plusieurs niveaux, des propriétés biophysiques des neurones à la dynamique au niveau des systèmes. En utilisant des préparations de tranches hippocampiques et corticales, son laboratoire explore les propriétés des neurones individuels et des synapses, y compris la précision de la décharge des potentiels d'action et les effets des neuromodulateurs.
Il a développé des modèles biophysiques de la signalisation électrique et chimique dans les neurones, complétant les expériences physiologiques. De nouvelles techniques incluent des méthodes de Monte Carlo pour la signalisation cellulaire, implémentées dans un logiciel appelé MCell. Ses recherches abordent comment les dendrites intègrent les signaux synaptiques, comment les réseaux génèrent des motifs dynamiques, comment les informations sensorielles sont représentées dans le cortex cérébral, comment les représentations de mémoire se forment et se consolident pendant le sommeil, et comment les transformations visuo-motrices sont organisées de manière adaptative. Son laboratoire a également développé des méthodes pour analyser les signaux électriques et magnétiques du cuir chevelu et les signaux hémodynamiques de la neuroimagerie fonctionnelle.
Distinctions et récompenses
Sejnowski a reçu de nombreuses distinctions tout au long de sa carrière. En 1984, il a reçu un prix du jeune chercheur présidentiel de la National Science Foundation. Il a obtenu le prix Wright du Harvey Mudd College en 1996 et le prix Hebb de l'International Neural Network Society en 1999. Il est devenu membre de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers en 2000, recevant leur prix du pionnier des réseaux de neurones en 2002.
Il a été élu à la Société des chercheurs de Johns Hopkins en 2003, à l'Académie nationale de médecine en 2008, à l'Académie nationale des sciences en 2010 et à l'Académie nationale d'ingénierie en 2011. En 2017, il a été élu à l'Académie nationale des inventeurs, le plaçant parmi seulement trois personnes vivantes élues aux quatre académies nationales. Il a également été élu à l'Académie américaine des arts et des sciences en 2013 et est devenu membre de l'American Physical Society en 2014.
Sejnowski a reçu le prix Swartz 2015 pour les neurosciences théoriques et computationnelles de la Société des neurosciences et un doctorat honorifique de l'Université de Zurich en 2017. En 2022, il a reçu le prix Gruber en neurosciences. En 2024, il a partagé le prix du cerveau avec Larry Abbott et Haim Sompolinsky pour des travaux pionniers en neurosciences théoriques, et il a reçu un doctorat honorifique en sciences de l'Université de Princeton. Il a été nommé membre étranger de la Royal Society en 2025.
Impact éducatif
Au-delà de la recherche, Sejnowski a contribué à l'éducation à travers le cours en ligne Learning How To Learn, co-créé avec Barbara Oakley. Le cours, disponible sur Coursera, est devenu l'un des cours en ligne les plus populaires au monde, aidant les apprenants à maîtriser des sujets difficiles en utilisant des techniques fondées sur des preuves. Cette initiative reflète son intérêt plus large pour traduire les connaissances scientifiques en outils pratiques pour l'apprentissage.
Héritage et influence
Les travaux de Sejnowski ont façonné à la fois les neurosciences computationnelles et l'intelligence artificielle, reliant les systèmes biologiques et artificiels. Ses algorithmes, tels que la machine de Boltzmann et l'ICA infomax, ont influencé des générations de chercheurs en réseaux de neurones et en apprentissage automatique. Son leadership dans la fondation de revues et de conférences a aidé à définir la trajectoire du domaine, et son approche interdisciplinaire continue d'inspirer des travaux à l'intersection des neurosciences, de la physique et du calcul.