Cerveau
Les neurones sont capables d'apprendre à jouer au ping-pong
Après cinq petites minutes d'apprentissage, des neurones de cerveau humain et de souris, placés dans une boîte de laboratoire, ont su jouer au jeu vidéo Pong, la version virtuelle du tennis de table.
Les neurones n’ont pas besoin d’être placés dans un cerveau humain pour avoir une intelligence propre. Une équipe de chercheurs a découvert que 800.000 neurones in vitro peuvent effectuer ensemble des tâches dirigées vers un objectif commun. En l'occurrence, jouer à Pong, l’un des tout premiers jeux vidéo datant du début des années 70, inspiré du ping-pong.
Les résultats de leur étude ont été publiés le 12 octobre dans la revue Neuron.
Les neurones ont une forme d'intelligence propre
Des neurones issus de cellules souches humaines et de cerveaux embryonnaires de souris ont d’abord été connectés à une puce d'ordinateur, composée de 22.000 minuscules électrodes. Cette puce a été utilisée pour envoyer des entrées électriques aux neurones et détecter leurs sorties durant la partie de Pong. Les neurones ont ainsi reçu des signaux quand leur "raquette" virtuelle touchait la balle, comme s’ils étaient eux-mêmes cette raquette. Les chercheurs ont surveillé l'activité des neurones et leurs réponses à l'aide de sondes électriques qui ont enregistré des "pics" sur une grille. Selon eux, leur étude démontre que les neurones ont la capacité de répondre à des stimuli et de s'adapter en temps réel aux changements dans leur environnement.
"Nous avons montré que nous pouvons interagir avec des neurones biologiques vivants de manière à les obliger à modifier leur activité, conduisant à quelque chose qui ressemble à l'intelligence", explique dans un communiqué l’un des auteurs, le Dr Brett Kagan, directeur scientifique de la start-up biotechnologique Cortical Labs. Le but de cette startup est de construire une nouvelle génération de puces informatiques biologiques. "L'aspect magnifique et pionnier de cette étude repose sur le fait de doter les neurones de sensations et surtout de la capacité d'agir sur leur environnement", déclare un autre co-auteur, le professeur de neuroscience Karl Friston. "Les cultures ont appris à rendre leur environnement plus prévisible et à agir en conséquence, poursuit-il. C'est remarquable parce que, contrairement à un animal, ces mini-cerveaux n'ont aucun sens de la récompense et de la punition" pour apprendre.Cette étude pourrait élargir notre compréhension du fonctionnement du cerveau
Brett Kagan ajoute qu'ils n'ont pas seulement utilisé Pong dans leurs expériences. Ils ont également testé ce jeu qui apparaît quand la connexion internet n’est pas disponible sur votre navigateur Google : un petit dinosaure que vous pouvez faire sauter par-dessus des obstacles. Avec lui, les chercheurs ont pour l'instant obtenu de bons résultats préliminaires, mais les travaux ne sont pas encore terminés.
L’équipe de Brett Kagan va ensuite reproduire l’expérience avec de l’alcool pour voir ses effets sur les neurones et observer si, après avoir été rendus "ivres", "ils jouent moins bien au jeu, comme lorsque les gens boivent", explique le scientifique. Les chercheurs pensent que les futures études pourront se servir de cette recherche pour améliorer la modélisation des maladies, découvrir de nouveaux médicaments et élargir notre compréhension actuelle du fonctionnement du cerveau et du développement de l'intelligence.
"C'est le début d'une nouvelle frontière dans la compréhension de l'intelligence, conclut le Dr Kagan. Cela touche aux aspects fondamentaux non seulement de ce que signifie être humain, mais aussi de ce que signifie être vivant et intelligent, traiter l'information et être sensible dans un monde dynamique en constante évolution."
