Moitié homme, moitié robot !

Des chercheurs ont franchi une étape révolutionnaire en construisant un biocomputeur (bio-ordinateur) hybride appelé Brainoware, combinant un tissu cérébral humain cultivé en laboratoire avec des circuits électroniques classiques. Ce dispositif, récemment détaillé dans la revue Nature Electronics, pourrait remodeler l'intelligence artificielle (IA) et devenir la pierre angulaire de futures avancées en neurosciences. Le système exploite des organoïdes cérébraux, des agrégats de cellules humaines imitant des organes, créés à partir de cellules souches. Dans le cadre de l'étude, ces organoïdes ont été transformés en neurones.

L'objectif est de créer « un pont entre l’IA et les organoïdes », exploitant le réseau neuronal biologique pour le calcul, explique Feng Guo, bioingénieur à l'Université de l'Indiana Bloomington. « Nous voulions savoir s'il était possible d'exploiter le réseau neuronal biologique à l'intérieur de l'organoïde cérébral pour faire de l'informatique. » Le processus de création de Brainoware consiste à placer un seul organoïde sur une plaque équipée de milliers d'électrodes, connectant ainsi le tissu cérébral aux circuits électriques. Les informations d'entrée sont converties en impulsions électriques, puis transmises à l'organoïde. L'IA apprend à interpréter les réponses du tissu, décodées par un algorithme d'apprentissage automatique.

« Un pont entre l’IA et les organoïdes »

Les chercheurs ont testé les capacités de Brainoware en le formant à la reconnaissance vocale, avec une précision de 78% sur 240 enregistrements. Lena Smirnova, neuroscientifique à l'Université Johns Hopkins, souligne que bien que davantage de recherche soit nécessaire, cette étude confirme des concepts clés pour rendre les ordinateurs biologiques possibles, représentant une avancée significative par rapport aux cultures neuronales en 2D.

Crédit photo : Midjourney

La fusion d'organoïdes et de circuits pourrait exploiter la vitesse et l'efficacité énergétique des cerveaux humains pour l'IA, selon Feng Guo. De plus, cette technologie ouvre des perspectives intéressantes pour l'étude du cerveau. Arti Ahluwalia, ingénieur biomédical à l'Université de Pise, suggère que Brainoware pourrait modéliser des troubles neurologiques tels que la maladie d'Alzheimer et tester divers traitements.

Cependant, l'utilisation de cellules vivantes pose des défis, notamment vis-à-vis de la difficulté à maintenir les organoïdes en vie à mesure qu'ils grandissent. Pour surmonter ces obstacles, Feng Guo prévoit plusieurs étapes, afin d'explorer comment les organoïdes peuvent accomplir des tâches plus complexes et devenir plus stables pour une intégration potentielle dans les microprocesseurs en silicium utilisés en IA. Certains rêves des fans de science-fiction sont peut-être, bel et bien, en train de prendre forme petit à petit.