La neuro du futur

WASHINGTON, 28 août 2001(AFP)
"L'expérience constitue une étape fondamentale en neuro-électronique", estiment les chercheurs Gunter Zeck et Peter Fromhertz, de l'institut allemand de biochimie Max-Planck à Munich (sud), qui ont réussi à élaborer le premier réseau de neurones vivants communiquant avec des microprocesseurs.

A l'aide de pipettes microscopiques, les chercheurs ont prélevé une vingtaine de neurones d'escargot, légèrement plus gros et donc plus maniables que les neurones humains, et les ont disposés au-dessus de microprocesseurs, expliquent-ils dans le compte-rendu de leur expérience, publié mardi dans la revue américaine Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).

Chaque neurone a été posé sur un transistor à effet de champ capable d'amplifier d'infimes voltages, et connectés à une source d'énergie stimulant le neurone. Les chercheurs ont ensuite réussi à faire se développer, entre les neurones, des synapses, terme décrivant l'aire de jonction entre cellules nerveuses.

La stimulation électrique d'un neurone a libéré un signal détecté par le transistor sur lequel reposait le neurone, mais aussi par le transistor du neurone voisin.

Ce constat a permis aux chercheurs d'établir que le signal électrique produit par la puce au silicium était passé au premier puis au second neurone avant de revenir vers le semi-conducteur, formant ainsi le premier circuit intégré partiellement vivant, expliquent-ils encore dans leur article.

"Le fonctionnement d'un circuit silicium-neurone-neurone-silicium ouvre la voie au développement de systèmes neuro-électroniques pouvant être utilisés dans des études sur le traitement du signal neuronal, le neuro-calcul (neurocomputation) et la neuro-protéthique", commentent encore les scientifiques.

Ce type de recherche préfigure la médecine du futur, qui pourrait permettre la réparation de parties du système nerveux endommagées, par la combinaison de microprocesseurs et de neurones pour redonner au patient sa vue ou sa motricité perdue. A long terme, des applications industrielles sont également possibles, notamment pour l'élaboration d'ordinateurs capables de s'adapter à différentes situations et de raisonner à la façon d'un cerveau.

Les chercheurs veulent maintenant développer un réseau plus large de neurones attachés à des transistors qui pourrait comprendre jusqu'à 15.000 composants vivants et électroniques. La difficulté, selon eux, réside dans l'identification des synapses par lesquels transite l'impulsion électrique et sur la construction de circuits intégrés plus étendus.

Pour ce faire, les scientifiques doivent apprendre à maîtriser la fixation des neurones, cellules vivantes qui ont tendance à glisser de leur base pour bouger librement, comme elles le font dans le cerveau. Pour leur expérience, les chercheurs ont "parqué" la vingtaine de neurones dans des enclos individuels formés de petits piquets de polymère.

Faire fonctionner un réseau plus large de neurones et de microprocesseurs pourrait fournir aux chercheurs une fenêtre d'observation des communications neuronales approchant celles qui se produisent dans le cerveau.