Un bio-ordinateur hybride fusionne des tissus cérébraux humains et des puces électroniques
Cette fusion de l’homme et de la machine peut même effectuer des équations mathématiques et reconnaître la parole.
Un groupe de neurones dans une culture. Ces neurones s’agrègent naturellement lorsqu’ils sont placés en culture, formant un amas de corps cellulaires (bleu) qui émettent des neurites riches en microtubules (rouge et vert).
Crédit photo : Ludovic Collin/Wellcome Collection (CC BY-NC 4.0)
Des scientifiques ont fusionné du tissu cérébral humain avec une puce informatique, créant ainsi dans une boîte de Pétri un mini-cyborg capable d’effectuer des équations mathématiques et de reconnaître la parole.
Baptisé Brainoware, le système se compose de cellules cérébrales cultivées artificiellement à partir de cellules souches humaines, qui ont été encouragées à se développer en un tissu semblable au cerveau. Ce mini-organoïde cérébral est ensuite relié à du matériel informatique traditionnel où il agit comme un réservoir physique capable de capturer et de mémoriser les informations qu’il reçoit des entrées de l’ordinateur.
Les chercheurs ont voulu explorer l’idée d’exploiter l’efficacité de l’architecture du cerveau humain pour surcharger le matériel informatique. L’essor de l’intelligence artificielle (IA) a massivement augmenté la demande de puissance de calcul, mais celle-ci est quelque peu limitée par l’efficacité énergétique et les performances des puces de silicium standard.
“Nous voulions savoir s’il était possible d’exploiter le réseau neuronal biologique de l’organoïde cérébral à des fins informatiques. Il s’agit simplement d’une preuve de concept pour montrer que nous pouvons le faire”, a déclaré à Tech Xplore Feng Guo, auteur de l’étude et bioingénieur au département d’ingénierie des systèmes intelligents de l’université de l’Indiana.
Pour tester les muscles du bio-ordinateur hybride, les chercheurs lui ont présenté 240 clips audio de personnes prononçant différents sons de voyelles japonaises. Fait remarquable, le système est capable d’apprendre les différents sons et de les reconnaître avec une précision d’environ 78 %.
Il a également été chargé de prédire une carte de Hénon, un système dynamique non linéaire en mathématiques, ce qu’il a fait avec une précision raisonnable.
Il faut garder à l’esprit que ces résultats sont loin des capacités hyperintelligentes des systèmes d’IA conventionnels – la menace de bio-ordinateurs Frankenstein doués de sensibilité n’est pas encore à l’ordre du jour. Néanmoins, s’agissant d’une étude inédite, les résultats sont plutôt prometteurs.
“Il s’agit de la première démonstration de l’utilisation d’organoïdes cérébraux [pour l’informatique]”, a ajouté M. Guo. “Il est passionnant de voir les possibilités qu’offrent les organoïdes pour la bio-informatique à l’avenir.”
Cette technologie présente un grand potentiel, mais elle soulève également des questions éthiques délicates. Dans un article accompagnant News & Views, un trio de chercheurs non directement affiliés à l’étude avertit que cette étude pionnière met en évidence la nécessité de résoudre les problèmes éthiques de cette technologie avant qu’elle ne prenne réellement son essor.
“Au cours des prochaines années, des systèmes neuronaux de plus en plus complexes, capables d’interagir avec des environnements artificiels de plus en plus complexes, devraient voir le jour. À mesure que la sophistication de ces systèmes organoïdes augmente, il est essentiel pour la communauté d’examiner la myriade de questions neuroéthiques qui entourent les systèmes de bio-informatique incorporant des tissus neuronaux humains”, écrivent-ils.
“Il faudra peut-être des décennies avant que des systèmes de bio-informatique généraux puissent être créés, mais cette recherche est susceptible de générer des connaissances fondamentales sur les mécanismes d’apprentissage, le développement neuronal et les implications cognitives des maladies neurodégénératives”, ajoutent les scientifiques.
La nouvelle étude est publiée dans la revue Nature Electronics.
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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
