Des neurones dans votre ordinateur ?

Le pari est audacieux : remplacer processeurs et mémoires par des tissus de cerveau issus de cellules souches humaines. Avec pour horizon une informatique plus sobre et plus performante.

Cet article est issu du magazine Les Indispensables de Sciences et Avenir n°215 daté octobre/ décembre 2023.

Un segment blanc en guise de raquette, un pixel pour une balle. C'est une partie de Pong, le tout premier jeu d'arcade sorti en 1972… Mais en 2021, ce n'est pas un joueur humain qui manipule le curseur, ni même une intelligence artificielle… C'est une intelligence organoïde (IO), c'est-à-dire un petit amas de neurones dans une boîte de Pétri, connecté par une électrode à l'ordinateur sur lequel le jeu tourne. Une anecdote de laboratoire ? Non, les prémices d'une nouvelle forme d'informatique, dans laquelle les processeurs électroniques et les systèmes mémoires seraient remplacés par des organoïdes cérébraux, des cultures en trois dimensions de tissus du cerveau.

Ces organoïdes sont obtenus en reprogrammant des cellules humaines de la peau en cellules souches dites induites, qu'on sait guider vers différents destins cellulaires : non seulement des neurones, mais aussi de la microglie et des astrocytes, cellules cérébrales essentielles pour entretenir et protéger ces derniers. Avec le bon cocktail de signaux moléculaires, les cellules souches induites produisent des amas de quelques milliers de cellules - moins de 100.000 - organisées en couches. Ils frôlent alors le demi-millimètre de diamètre, pour les plus grands.

Cependant, ces cultures de pointe ne suffisent pas seules à créer une nouvelle informatique. Il faut engager dans l'aventure d'autres disciplines, exploiter d'autres technologies émergentes. Par exemple, un nouveau type de dispositif électronique permettant à ces organoïdes de recevoir et de transmettre des informations. En 2018, des biologistes des universités de Louvain, en Belgique, et Johns Hopkins, aux États-Unis, ont conçu des électrodes souples en forme de cage qui englobent les cultures 3D.

Non seulement elles délivrent l'activité électrique indispensable au développement des organoïdes - un cerveau, même immature, ne se développe que s'il [...]

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