Des chercheurs de l'université de Tianjin, en Chine, annoncent avoir créé un robot contrôlé par des cellules cérébrales humaines. L'équipe a inséré un minuscule organoïde fabriqué à partir de cellules souches humaines dans le corps d'un robot humanoïde. Le résultat est une créature de Frankenstein capable d'apprendre à accomplir certaines tâches. Le tissu cérébral a été relié à une interface neuronale, ce qui lui a permis de transmettre des instructions au corps du robot humanoïde. Il s'agirait d'une première dans le domaine de la bio-informatique et l'équipe a décrit cette avancée technologique comme étant "un cerveau sur une puce".Un rapport publié le samedi par le South China Morning Post indique que des chercheurs de l'université chinoise de Tianjin et de l'université des sciences et technologies du Sud ont mis au point un robot doté d'un cerveau artificiel cultivé en laboratoire. L'objectif est d'étudier les interfaces cerveau-ordinateur (ICO) qui peuvent servir de médiateur entre les signaux électriques du cerveau et la puissance informatique. Les scientifiques ont combiné un organoïde cérébral avec une puce d'interface neuronale pour alimenter la machine complexe. Le robot humanoïde a été entraîné à saisir facilement des objets et à éviter des obstacles.
Les organoïdes cérébraux sont des agrégats tridimensionnels in vitro créés par l'auto-organisation et la différenciation de cellules souches pluripotentes humaines. Ils peuvent devenir des tissus cérébraux qui récapitulent certains aspects de la structure d'un cerveau en développement. Ming Dong, vice-président de l'université de Tianjin, a déclaré qu'il s'agit d'une technologie qui utilise un cerveau cultivé in vitro (comme les organoïdes cérébraux) couplé à une puce à électrodes pour former "un cerveau sur une puce" (brain on a chip). L'expérience ouvre la voie de potentiels nouveaux progrès majeurs dans le domaine des ICO.
En plus d'apprendre à un petit robot humanoïde à éviter les obstacles ou à saisir des objets, les scientifiques espèrent que les organoïdes pourront à l'avenir être utilisés pour réparer le cerveau humain par transplantation. Par exemple, l'équipe de recherche a déjà suggéré que de telles transplantations pourraient à terme aider les patients ayant subi un accident vasculaire cérébral. De nombreux autres cas d'utilisation sont envisagés. « La transplantation d'organoïdes cérébraux humains dans des cerveaux vivants est une nouvelle méthode pour faire progresser le développement et la fonction des organoïdes », a déclaré l'équipe.
La technologie du cerveau sur puce fait partie des interfaces cerveau-ordinateur qui combinent les signaux électriques du cerveau avec une puissance de calcul externe. Ces dernières années, la technologie a fait l'objet d'une attention particulière après qu'Elon Musk a lancé la puce Neuralink, une interface cerveau-ordinateur entièrement implantable, invisible sur la peau et conçue pour permettre de contrôler un ordinateur ou un appareil mobile où que vous alliez. Le premier humain implanté avec une puce Neuralink est parvenu à déplacer une souris d'ordinateur et à réaliser d'autres tâches en utilisant seulement sa pensée.
Les scientifiques chinois pensent également que ce nouveau développement peut les aider à construire une intelligence hybride homme-robot. L'équipe a déclaré qu'il s'agit du "premier système d'interaction d'informations complexes intelligentes sur puce à source ouverte au monde" et qu'il pourrait conduire au développement d'une informatique semblable au cerveau. Dans leur article publié dans la revue Brain, les chercheurs ont expliqué que les organoïdes de cerveau humain représentent une plateforme remarquable pour la modélisation des troubles neurologiques et une approche prometteuse de la réparation du cerveau.
Mais la recherche n'en est qu'à ses débuts et de nombreuses questions subsistent. Les effets de la stimulation physique sur leur développement et leur intégration ne sont pas encore clairs. En outre, l'on ne sait pas si les tissus cérébraux endommagés pourront un jour être réparés ou reconstruits à l'aide d'organoïdes. Li Xiaohong, professeur à l'université de Tianjin, affirme que si les organoïdes cérébraux sont considérés comme le modèle le plus prometteur de l'intelligence de base, la technologie est toujours confrontée à des limites, notamment une faible maturité de développement et un apport insuffisant en nutriments.
Dans leur article, les chercheurs chinois ont traité les organoïdes cérébraux avec des ultrasons de faible intensité afin de trouver de nouveaux moyens de les intégrer dans le cerveau humain. Ils ont constaté que les ultrasons favorisaient la formation de réseaux au sein de l'hôte, une méthode potentiellement non invasive pour aider les patients souffrant de lésions cérébrales. Pour l'instant, les ultrasons pourraient aider à combler le fossé entre les organoïdes et une interface informatique. (Un petit pas vers un avenir où les tissus cérébraux cultivés en laboratoire pourraient aider à restaurer les fonctions du cerveau humain.)
« Après la transplantation de greffons organoïdes dans les cortex somatosensoriels lésés de souris adultes, des enregistrements électrophysiologiques longitudinaux et des analyses histologiques révèlent que les greffons organoïdes traités par ultrasons subissent une maturation avancée », affirme l'équipe. Les universitaires auraient également ajouté que l'utilisation d'un traitement non invasif par ultrasons de faible intensité pourrait aider les réseaux de neurones à se former et à mûrir, fournissant ainsi une meilleure base pour l'informatique. Bien sûr, tout cela reste théorique et de nombreuses préoccupations demeurent encore.
Toutefois, les chercheurs n'en sont pas moins intrigués. L'année dernière, des chercheurs de l'université de Pennsylvanie ont inséré des neurones humains dans le cerveau de rats dont le cortex visuel était endommagé, ce qui a permis à certaines des zones touchées de reprendre vie et de réagir à des stimuli externes tels que la lumière. Selon les critiques, en dépit des avantages théoriques, ces recherches pourraient ouvrir la voie à un futur dystopique.
« Je pense que cela pourrait devenir un énorme champ de mines sur le plan éthique, alors que nous sommes loin d'en savoir autant que nous le voudrions sur notre propre cerveau. Ce cyborg peut-il ressentir la douleur ? Est-il plus efficace que l'IA traditionnelle ou les humains ? Pour le meilleur ou pour le pire, les années 2020 s'annoncent comme une décennie charnière dans l'histoire de notre civilisation », peut-on lire dans les commentaires sur cette recherche.
« Ces recherches cachent quelque chose de presque aussi effrayant. L'objectif déclaré de la recherche est de développer des "organoïdes" cérébraux dotés de compétences auxiliaires spécifiques, qui pourront ensuite être "greffés" sur un cerveau réel, un peu comme un module d'expansion. Je suppose que cela pourrait aller d'un cortex visuel supplémentaire pour les malvoyants à une augmentation surhumaine pour les soldats », a écrit un autre critique sur le sujet.
Source : rapport de l'étude
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