Des chercheurs de trois universités australiennes ainsi que la startup Cortical Labs ont cultivé des cellules de souris et d’humains qui ont appris à jouer à Pong, le jeu vidéo lancé en 1972.
« C’est quelque chose qui ressemble à l’intelligence », a déclaré Brett Kagan, directeur scientifique de Cortical Labs, lorsqu’il a vu 800 000 neurones jouer à Pong, un jeu vidéo en noir et blanc des années 1970. Les cellules, après quelques tentatives, ont appris à jouer seules et à optimiser le L’expérience est le fils de la start-up Cortical Labs, qui a collaboré avec des experts de trois universités australiennes. Ensemble, ils ont créé DishBrain, pas vraiment un cerveau, mais un mélange de cellules de souris et d’humains qui, après avoir reçu un retour induit, ont appris à jouer (mal) au Pong.
Une expérience qui démontre l’intelligence intrinsèque des cellules cérébrales et pourrait être utilisée pour étudier l’épilepsie, la démence, les effets des drogues, des médicaments, de l’alcool, sur le cerveau. Pong est un jeu vidéo d’arcade lancé en 1972. Iconique, très simple, c’est pourquoi il a été choisi pour lancer les expérimentations. « Nous avons appliqué un stimulus imprévisible aux cellules et les neurones ont réorganisé leur activité pour maximiser le résultat et minimiser la réponse aléatoire. »
Cela a pris cinq minutes et les cellules ont commencé à jouer en utilisant un langage commun. Il y avait une légère amélioration à chaque battement, et « les cellules humaines ont appris à jouer mieux que les souris », a expliqué Kagan. Les scientifiques effectuent des tests pour vérifier l’expérience depuis un an. Maintenant, leur étude évaluée par des pairs a été publiée dans la revue Neuron.
La méthode d’apprentissage
Les cellules ont été connectées à des réseaux de microélectrodes capables de stimuler les neurones et d’étudier simultanément leur activité. Les scientifiques ont découvert que lorsque les cellules frappaient la balle, il y avait des pics d’activité – démontrant que les neurones peuvent modifier et adapter leur activité en temps réel pour accomplir un objectif. « L’aspect beau et pionnier de ce travail réside dans le fait de fournir aux neurones des sensations, un retour d’information et surtout la capacité d’agir sur leur monde », ajoute Karl Friston, neuroscientifique théorique à l’University College London.
Les cultures mobiles ont appris à rendre leur monde plus prévisible en agissant dessus. Une étape fondamentale, précisément parce qu’il serait impossible d’enseigner l’auto-organisation, puisqu’il n’y a pas de système de récompense et de punition. « C’est le début d’une nouvelle frontière dans la compréhension de l’intelligence », déclare Kagan. « Il touche à des aspects fondamentaux, par exemple ce qu’indique être humain, mais aussi ce qu’indique être vivant et intelligent, traiter l’information et être sensible dans un monde dynamique en constante évolution ».
Applications futures
L’intelligence synthétique biologique relève pour l’instant de la science-fiction. Même si après l’expérience sur les cellules neuronales, il l’est un peu moins. À court terme, cela pourrait aider les chimistes, par exemple, à mieux comprendre les effets des médicaments sur le cerveau au niveau mobile. Ou comment les drogues et l’alcool affectent les neurones, « nous essayons déjà de créer une dose-réponse avec l’éthanol, en soûlant les cellules et en voyant si elles jouent moins bien, comme lorsque les gens boivent », explique Kagan.
Cela pourrait aussi être une avancée pour la renaissance psychédélique, qui cherche à comprendre comment les hallucinogènes, lorsqu’ils sont dosés, peuvent devenir un remède à certaines pathologies. Les médicaments pourraient également être adaptés aux patients, en testant les effets sur les neurones prélevés sur la peau du patient. » Cette approche, poursuivent les scientifiques, pourrait révolutionner plusieurs domaines de recherche, allant de la modélisation de la maladie au développement de médicaments en passant par la recherche approfondie de connaissances relatives au fonctionnement du cerveau et de l’intelligence ».
