Quand les neurones servent d'interface homme / machine

Par 24 octobre 2008 2 commentaires

Des cellules cérébrales ont été utilisées pour réaliser un circuit électronique. Le dispositif pourra servir d'intermédiaire entre un ordinateur et un système nerveux.

Les chercheurs en intelligence artificielle s'inspirent tous du cerveau pour optimiser les performances des ordinateurs. Le dispositif élaboré par des chercheurs israéliens du Weizmann Institute of Science se sert pour sa part de nos cellules nerveuses pour fournir le hardware même d'un système informatique. L'équipe a créé des circuits électroniques utilisant des neurones plutôt que de fils électriques. De tels circuits seront utilisés en tant qu'interface homme / machine, au premier chef dans le domaine médical. En faisant le lien entre des implants cérébraux et le système nerveux, ils permettront par exemple aux paralysés de contrôler des prothèses robotisées ou aux personnes muettes de réapprendre à parler. De manière générale, ils ouvrent la voie à des systèmes grâce auxquels un homme pourrait donner des ordres à un système informatique sans clavier ni souris, rien qu'en y pensant. Ces circuits bio-électroniques fonctionnent grâce à une plaque en verre recouverte d'une substance repoussant les cellules nerveuses qui y sont déposées.
Une plaque en verre recouverte d'adhésif
Une bande adhésive enduite d'une matière qui, au contraire, attire ces cellules est également installée sur la plaque. Incapables de croître sur ses parties répulsives, celles-ci sont obligées de prospérer au niveau de l'adhésif. Comme ce dernier est suffisamment fin pour les forcer à transmettre leurs signaux nerveux dans une seule et même direction, le tout permet d'obtenir des connexions analogues à celles existant dans un véritable circuit électronique. Selon les chercheurs qui ont élaboré le dispositif, son fonctionnement est alors identique à une porte logique de type "ET" à deux entrées et une sortie. Il suffit de stimuler le réseau de neurones à l'aide d'un produit chimique pour que ceux-ci envoient leurs impulsions électriques de proche en proche grâce à leurs axones. Elisha Moses, la neurologue qui a réalisé l'expérience, explique que les neurones parviennent ainsi à transmettre 95 % de leurs signaux et qu'ils fonctionnent donc in vitro à peu près de la même façon qu'in vivo.
Deux entrées et une sortie
"Cette expérience nous a également permis d'en savoir plus sur le fonctionnement cérébral et le modèle de computation neuronale" déclare au New Scientist Assaf Rotem, un étudiant qui a participé à l'élaboration du circuit. Charles Stevens, un professeur en neurobiologie moléculaire au Salk Institute à Los Angeles, tempère : "il ne faut pas exagérer. Les véritables circuits cérébraux ne fonctionnent pas exactement de la même manière qu'une fonction logique". Il ne s'en dit pas moins impressionné par le circuit neurologique que l'équipe d'Elisha Moses a réussi à mettre au point. Cette dernière quant à elle pense déjà applications, c'est-à-dire "mise en relation du cerveau avec des dispositifs prothétiques". Pour mémoire : le MIT travaille à un système inspiré de l'activité neuronale pour optimiser la reconnaissance visuelle informatique.

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