"Wetware", ces mini-cerveaux humains utilisés dans des ordinateurs

Dans un laboratoire de Vevey, en Suisse, un scientifique injecte un liquide riche en nutriments dans des cellules de cerveau humain pour les maintenir en vie : il nourrit ainsi... une nouvelle forme de processeurs pour ordinateurs.

Pas de docteur Frankeinstein ou Folamour pour autant : ce nouveau domaine de recherche - dénommé "biocomputing" ou "Wetware" (logiciel biologique) - a pignon sur rue et vise à exploiter les capacités de calcul mystérieuses du cerveau humain.

Les puces actuelles, à base de silicone, recopient le cerveau et le réseau neuronal humain. "Au lieu de copier, essayons sur les vraies choses", résume simplement Fred Jordan, le cofondateur de la start-up suisse FinalSpark.

L'ingénieur et entrepreneur est persuadé que ce nouveau type de processeur, avec des cellules cérébrales humaines, remplacera un jour les puces artificielles qui soutiennent le boom de l'intelligence artificielle. Notamment parce que utiliser ces mini-cerveaux pourrait permettre de régler le problème des besoins démesurés en énergie qui accompagnent le développement de l'IA.

Comment ça marche ?

"Les neurones biologiques sont un million de fois plus efficaces énergétiquement que les neurones artificiels", estime Fred Jordan. Ils peuvent par ailleurs être produits sans limite de quantité en laboratoire, pas comme les puces produites massivement par des compagnies comme Nvidia.

La puissance des mini-cerveaux produits par FinalSpark reste toutefois encore loin de celles des standards informatiques actuels.

Pour fabriquer ces bioprocesseurs, FinalSpark commence par acheter des cellules souches, des cellules de base qui peuvent devenir n'importe quel type de cellule du corps humains en se développant.

Puis les chercheurs transforment ces cellules souches en neurones, qu'ils relient entre eux pour former des amas d'un millimètre de largeur appelés organoïdes cérébraux.

A ce stade, ils correspondent à peu près au cerveau d'une larve de mouche à fruits.

Des électrodes sont ensuite attachées aux neurones, ce qui permet aux scientifiques "d'espionner leurs discussions". Les chercheurs peuvent alors stimuler les organoïdes cérébraux avec un petit courant électrique. Selon qu'ils répondent ou non à ce stimuli, voici recréés le 1 et le 0 des bits de l'informatique traditionnelle.

La route sera longue

Via internet, dix universités sont en train de mener des expérimentations avec les organoïdes de FinalSpark. La petite société diffuse en direct sur son site des images de ses neurones en action.

Benjamin Ward-Cherrier, chercheur à l'Université de Bristol en Angleterre, utilise ainsi des organoïdes dans un robot, dont le but est de distinguer les différentes lettres écrites en braille.

Il y a de nombreux défis, en particulier celui d'encoder les données de manière à ce que l'organoïde puisse les comprendre, puis essayer d'interpréter ce que les cellules "en recrachent", explique-t-il. "Travailler avec des robots est très facile en comparaison."

"Il faut aussi avoir en tête que ce sont des cellules vivantes, ce qui veut dire qu'elles peuvent mourir", ajoute-t-il. Benjamin Ward-Cherrier en a déjà fait l'amère expérience, contraint avec son équipe de tout reprendre depuis le début lorsqu'un organoïde est mort en plein milieu d'une expérience. Selon FinalSpark, leurs organoïdes peuvent vivre jusqu'à six mois.

Aux Etats-Unis, au sein de l'université Johns Hopkins, la chercheuse Lena Smirnova les utilise pour travailler sur les troubles cérébraux tels que l'autisme et la maladie d'Alzheimer, en espérant découvrir de nouveaux traitements.

Bien que très prometteur, le biocomputing n'est encore qu'"un doux rêve" mais cela pourrait changer drastiquement dans les vingt prochaines années, estime-t-elle.

La technique va soulever des questions éthiques

Une question éthique se pose par ailleurs : jusqu'à quel point le bien-être de ces organoïdes doit-il être pris en compte ? Tous les chercheurs interrogés par l'AFP ont rejeté l'idée que ces cellules - qui ne disposent pas de récepteurs de douleur - puissent s'approcher d'une quelconque forme de conscience. La façon dont le cerveau en arrive à créer la conscience est par ailleurs inconnue.

FinalSpark collabore néanmoins avec des éthiciens, et rappelle en outre que leurs organoïdes comptabilisent 10.000 neurones, contre 100 milliards pour une personne.

De retour dans le laboratoire, Fred Jordan ouvre la porte d'un grand frigo renfermant seize mini-cerveaux connectés par des tubes. Et des lignes apparaissent soudain sur un écran dans la pièce, indiquant une activité neuronale importante. Les chercheurs ont passé des années à percer ce mystère, mais celui-ci reste entier : "Nous ne comprenons toujours pas comment ils détectent l'ouverture de la porte", avoue Fred Jordan.