Une unité capable d’imiter différents types de neurones
Dans une étude publiée dans Nature Communications, les chercheurs expliquent comment le transneurone parvient à reproduire le comportement de différentes cellules cérébrales impliquées dans la vision, la planification et le mouvement. Contrairement aux neurones artificiels traditionnels, chacun limité à une fonction précise, cette nouvelle unité peut changer de rôle en ajustant simplement certains paramètres électriques, comme la tension. Fabriqué à partir de memristors à diffusion, le transneurone prend la forme d’une minuscule puce électronique capable de produire des impulsions électriques similaires à celles de neurones biologiques.
Pour tester ses capacités, les scientifiques ont comparé ses impulsions à celles enregistrées dans trois zones du cerveau de macaques, associées au traitement visuel, à la gestion motrice et à la préparation des actions. Le transneurone est parvenu à imiter ces modèles neuronaux avec un taux de réussite allant de 70 à 100 %. Selon Alexander Balanov, l’un des auteurs, la grande sensibilité de ces neurones artificiels aux variations de pression ou de température ouvre aussi la voie à des systèmes sensoriels artificiels plus naturels et réactifs.
Vers un cortex artificiel plus proche du cerveau humain
Au-delà de l’imitation, les chercheurs ont démontré que le transneurone est également capable de réaliser des calculs de la même manière que les neurones biologiques. Sa réponse électrique varie selon les signaux qu’il reçoit, et lorsqu’il en reçoit deux, il réagit différemment selon qu’ils arrivent simultanément ou séparément.
Ce type de différenciation, essentiel dans le fonctionnement du cerveau, nécessite habituellement plusieurs neurones artificiels. Le transneurone, lui, en est capable seul, ce qui constitue une avancée décisive vers des architectures plus efficaces et moins énergivores.
La perspective d’un « cortex sur une puce »
La prochaine étape consiste à assembler de vastes réseaux de transneurones pour créer un véritable « cortex sur une puce ». Une telle structure pourrait devenir la base d’un système nerveux artificiel complet, capable pour les robots de percevoir leur environnement, d’y réagir et de s’y adapter comme un organisme vivant. Elle permettrait également un apprentissage continu, plus économe en énergie, en temps et en données.
À plus long terme, les chercheurs imaginent que ces réseaux pourraient dialoguer directement avec le cerveau humain, servir d’outil pour mieux comprendre ses mécanismes ou même remplacer certaines zones endommagées. Cette avancée marque ainsi une étape majeure vers une informatique plus organique, plus intuitive et bien plus proche du vivant.
Restent quelques défis costauds, entre miniaturisation et questions d’éthique – pas de panique, SkyNet n’est pas encore à nos portes !
