TENDANCES SCIENTIFIQUES: Des cellules cérébrales cultivées en laboratoire apprennent à jouer à un jeu vidéo

L’intelligence artificielle peut battre les grands maîtres aux échecs. Une boîte remplie de cellules cérébrales peut sûrement battre un jeu vidéo de tennis de table des années 1970.

Une équipe de scientifiques de la jeune entreprise australienne de biotechnologie Cortical Labs a appris à une culture de cellules cérébrales vivant dans une boîte de laboratoire à jouer au célèbre jeu Pong. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue «Neuron».

Les scientifiques ont cultivé ensemble 800 000 cellules cérébrales afin de les amener à effectuer des tâches orientées vers un but. Cultivée à partir de neurones humains et murins, ils ont baptisé la culture DishBrain.«Du ver à la mouche, en passant par l’être humain, les neurones sont le bloc de départ de l’intelligence généralisée», a déclaré le Dr Brett Kagan, auteur principal et responsable scientifique en chef de Cortical Labs, à «CNN». «La question était donc de savoir si nous pouvions interagir avec les neurones de manière à exploiter cette intelligence inhérente.»

DishBrain a appris à jouer à Pong en utilisant des électrodes pour indiquer où se trouvent la balle et les raquettes. Les retours des électrodes ont montré à DishBrain comment frapper la balle en le faisant agir comme s’il était la raquette.

«Nous n’avons jamais été en mesure de voir comment les cellules agissent dans un environnement virtuel», a expliqué le Dr Kagan dans un communiqué de presse de Cortical Labs. «Nous avons réussi à construire un environnement en boucle fermée capable de lire ce qui se passe dans les cellules, de les stimuler avec des informations significatives, puis de modifier les cellules de manière interactive afin qu’elles puissent réellement se modifier mutuellement.»

«L’aspect magnifique et pionnier de ce travail repose sur le fait de doter les neurones de sensations — les retours — et, de manière cruciale, de la capacité d’agir sur leur monde», a précisé le professeur Karl Friston, coauteur et neuroscientifique théorique à l’University College de Londres. «De façon remarquable, les cultures ont appris à rendre leur monde plus prévisible en agissant sur lui. C’est remarquable parce qu’il est impossible d’enseigner ce type d’auto-organisation; tout simplement parce que — contrairement à un animal domestique — ces mini-cerveaux n’ont aucune notion de la récompense et de la punition.»Le Dr Kagan a déclaré à «CNN» que les résultats pourraient être exploités pour «améliorer la découverte de médicaments, la modélisation des maladies et la compréhension de l’origine de l’intelligence — qui pourrait à son tour être utilisée pour développer de nouveaux algorithmes pour l’apprentissage automatique». Il ajoute: «Cela touche aux aspects fondamentaux non seulement de ce que signifie être humain, mais aussi de ce que signifie être vivant et intelligent, de traiter l’information et d’être sensible dans un monde dynamique et en constante évolution.»

Ces résultats ouvrent également la voie à des solutions de rechange pour tester de nouveaux médicaments ou traitements. «Lorsque les gens regardent des tissus dans une boîte, ils vérifient pour l’instant s’il y a une activité ou pas. Mais le but des cellules cérébrales est de traiter l’information en temps réel», a déclaré le Dr Kagan à la «BBC». «Exploiter leur véritable fonction débloque tellement de domaines de recherche supplémentaires qui peuvent être explorés de manière exhaustive.»

Ensuite, les scientifiques prévoient de rendre DishBrain ivre en utilisant de l’éthanol. Ils veulent découvrir comment l’alcool et les médicaments influencent les cellules et si leurs performances diminuent lorsqu’ils jouent à Pong.