En un mot: Connecter le cerveau à l’ordinateur est un véritable défi. Il faut décoder des signaux neuronaux complexes, assurer la biocompatibilité et prévenir les réponses immunitaires, pour ne citer que quelques obstacles. Une communication fluide entre les systèmes organiques et inorganiques nécessite des algorithmes avancés et une cartographie neuronale précise. Des recherches récentes montrent que les « organoïdes » cultivés en laboratoire pourraient aider à surmonter certains de ces obstacles.
Des chercheurs chinois de l’Université de Tianjin et de l’Université des sciences et technologies du Sud ont créé un robot révolutionnaire alimenté par un minuscule organoïde dérivé de cellules souches humaines greffées sur une interface neuronale. Ce système révolutionnaire permet au robot d’apprendre des tâches telles que l’évitement d’obstacles et la manipulation d’objets.
Décrite comme le « premier système d’interaction d’informations complexe et intelligent de type cerveau sur puce open source au monde », cette technologie marque une avancée significative dans les interfaces cerveau-ordinateur (BCI) – des dispositifs qui assurent la traduction entre les signaux neuronaux et informatiques.
Le South China Morning Post note que les scientifiques ont cultivé les organoïdes à partir de cellules souches pluripotentes humaines, qui peuvent se développer en différents types de cellules, y compris du tissu neural. Ces cellules cérébrales synthétiques-organiques (pardonnez l’oxymore) sont liées à l’interface neuronale du robot, permettant la communication entre le tissu neural et les systèmes du robot. Bien que les images présentées de matière cérébrale rose ne soient que des maquettes (ci-dessous), les organoïdes réels sont beaucoup plus petits.
Au-delà de leur application immédiate en robotique, les chercheurs souhaitent utiliser les organoïdes pour la réparation du cerveau par transplantation, aidant ainsi potentiellement les victimes d’accident vasculaire cérébral et d’autres personnes souffrant de lésions cérébrales.
« La transplantation d’organoïdes cérébraux humains dans des cerveaux vivants est une nouvelle méthode pour faire progresser le développement et la fonction des organoïdes », peut-on lire dans l’étude. « Les greffes d’organoïdes possèdent un système vasculaire fonctionnel dérivé de l’hôte et présentent une maturation avancée. »
Malgré ces avancées prometteuses, la recherche en est encore à ses débuts et des questions importantes subsistent quant à la faisabilité de la réparation des tissus cérébraux endommagés à l’aide d’organoïdes. Néanmoins, le potentiel est intrigant. Futurism note que des expériences menées à l’Université de Pennsylvanie ont démontré que la transplantation de neurones humains dans des cerveaux de rats dont le cortex visuel était endommagé pouvait réactiver les zones affectées et restaurer la réponse aux stimuli comme la lumière.
Dans leurs travaux récents, les chercheurs chinois ont utilisé des ultrasons de faible intensité pour améliorer l’intégration des organoïdes dans le cerveau de l’hôte. Cette technique a amélioré la formation des réseaux neuronaux, suggérant une méthode non invasive pour aider les patients atteints de lésions cérébrales. Si ce traitement par ultrasons pourrait faciliter la connexion entre les organoïdes et les interfaces informatiques, il représente une étape préliminaire vers l’objectif futur d’utiliser des tissus cérébraux cultivés en laboratoire pour restaurer les fonctions cérébrales humaines.
Cette recherche souligne le potentiel de la combinaison de la technologie organoïde avec les BCI, ouvrant la voie à des stratégies thérapeutiques avancées et à des systèmes robotiques intelligents. Elle confirme également les résultats d’études similaires, telles que la recherche « Brainoware » de l’Université d’Indiana à Bloomington.
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