Des bio-ordinateurs basés sur des cellules cérébrales humaines sont désormais disponibles à la vente ou en location,

Ces initiatives sont sujettes à débats sur certains aspects techniques et éthiques

Des bio-ordinateurs basés sur des cellules cérébrales humaines sont désormais disponibles à la vente ou en location
Ces initiatives sont sujettes à débats sur certains aspects techniques et éthiques

FinalSpark, l'entreprise à l'origine de Neuroplatform, a commencé à offrir un accès à distance payant, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, à ses bioprocesseurs. Les clients universitaires peuvent accéder à cette plateforme de bio-informatique, constituée d’organoïdes partagés, pour 500 dollars par utilisateur et par mois (ou même gratuitement, pour des projets sélectionnés). La startup australienne Cortical Labs propose également à la vente le CL1 – un ordinateur qui combine des neurones cultivés en laboratoire à partir de cellules souches humaines avec du silicium. Ces initiatives sont sujettes à débat sur certains aspects techniques et éthiques.

Le cerveau humain a inspiré l'IA - qui peut accomplir un large éventail de tâches, du diagnostic des maladies à la création de contenu intelligent. Toutefois, le cerveau, qui est le modèle original, continue de surpasser l'IA à bien des égards : la puissance de calcul de l'IA est dérisoire comparativement à celle du cerveau humain. Pour de nombreux chercheurs, il est donc préférable de travailler directement sur la surface, plutôt que de rendre l'IA plus semblable au cerveau. Un groupe de scientifiques a dévoilé mardi les plans d'un projet visant à faire progresser l'informatique dans ce sens. La feuille de route décrit ce qu'ils appellent "l'intelligence organoïde" (IO).

L'"intelligence organoïde" (IO) est un domaine multidisciplinaire émergent qui travaille au développement de l'informatique biologique à l'aide de cultures tridimensionnelles de cellules cérébrales humaines et de technologies d'interface cerveau-machine, et qui nécessite la mise à l'échelle des organoïdes cérébraux actuels en structures tridimensionnelles complexes et durables enrichies de cellules et de gènes associés à l'apprentissage. L'IO implique également de connecter ces organoïdes cérébraux à des dispositifs d'entrée et de sortie de nouvelle génération et à des systèmes d'intelligence artificielle ou d'apprentissage automatique.


Les clients peuvent acheter le CL1 ou y accéder par le biais du cloud

Les clients peuvent acheter l'ordinateur biologique CL1 de Cortical Labs depuis la fin du T2 2025. Les clients peuvent en sus acheter du temps sur les puces du système CL1. Pour cela, Cortical Labs a lancé le Wetware-as-a-Service (WaaS), qui permettra aux clients d'accéder à distance aux cellules cultivées et de travailler avec elles via le cloud pour créer des applications.

Le Dr Hon Weng Chong, fondateur et PDG de Cortical Labs, a déclaré à propos de Waas : « cette plateforme permettra aux millions de chercheurs, d'innovateurs et de grands penseurs du monde entier de transformer le potentiel du CL1 en un impact tangible et réel. Nous leur fournirons la plateforme et le soutien nécessaires pour qu'ils investissent dans la recherche et le développement et qu'ils réalisent de nouvelles percées et de nouvelles recherches ».

Dans le système CL1, les neurones cultivés en laboratoire sont placés sur une plaque de verre et d'électrodes métalliques. Ici, 59 électrodes forment la base d'un réseau plus stable, donnant à l'utilisateur un haut degré de contrôle sur le moment d'activer le réseau neuronal. Ensuite, comme le montre l'image ci-dessus, ce système intelligent est placé dans un boîtier rectangulaire de maintien en vie, connecté à un système logiciel qui fonctionne en temps réel.


Cortical Labs a déclaré qu'il travaille sur l'assemblage des boîtiers pour créer un rack de serveur de réseau neuronal biologique, le premier du genre. Le rack, qui contiendra 30 unités de CL1 (chaque unité avec plusieurs cellules sur des électrodes) devrait être mis en service dans les prochains mois. L'équipe de Cortical Labs a pour objectif de mettre quatre racks à disposition pour une utilisation commerciale dans le cloud d'ici à la fin de cette année.

Un rack de 30 unités de CL1 consomme 850 à 1 000 watts d'énergie. À titre de comparaison, on estime que la formation d'un grand modèle de langage comme GPT-3 consomme un peu moins de 1 300 mégawattheures d'électricité, ce qui équivaut à peu près à la consommation annuelle de 130 foyers américains.

Selon les informations disponibles, chaque unité de CL1 coûte environ 35 000 $ et ne nécessite pas un ordinateur externe pour fonctionner. En combinant biologie et informatique, Cortical Labs a pour ambition de redéfinir la manière dont les machines apprennent et interagissent avec le monde numérique.


FinalSpark, l'entreprise à l'origine de Neuroplatform, offre également un accès à distance payant, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, à ses bioprocesseurs

Pour 500 $ par mois, FinalSpark indique que les utilisateurs peuvent mener des recherches en bio-informatique sur une neuroplateforme à distance entièrement gérée 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. En outre, les utilisateurs se voient promettre ce qui suit :

• Un environnement de R&D intégré pour la recherche en bio-informatique.
• Stimulation et lecture neuronale en temps réel.
• API de programmation pour Python.
• Carnet de notes numérique pour la documentation et la recherche.
• Stockage et sauvegarde des données
• Support technique

Les ordinateurs à base de silicium sont plus performants avec les chiffres et le cerveau est meilleur pour apprendre et moins énergivore. C’est la raison pour laquelle les ordinateurs à base d’organes cérébraux sont dignes d’intérêt

Les organoïdes cérébraux sont des cultures de cellules cultivées en laboratoire qui partagent des aspects importants de la fonction et de la structure du cerveau, tels que les neurones et d'autres cellules cérébrales essentiels aux fonctions cognitives comme l'apprentissage et la mémoire. Les organoïdes cérébraux ne sont pas des "mini-cerveaux". Alors que la plupart des structures cellulaires sont plates, les organoïdes cérébraux ont une structure tridimensionnelle, ce qui, selon les chercheurs, multiplie par 1 000 la densité cellulaire de la culture. Cela signifie que les neurones peuvent former beaucoup plus de connexions.

Mais même si les organoïdes cérébraux sont une bonne imitation des cerveaux, pourquoi feraient-ils de bons ordinateurs ? Selon Hartung, si les ordinateurs à base de silicium sont plus performants avec les chiffres, le cerveau est meilleur pour apprendre. « Par exemple, AlphaGo - l'IA de DeepMind qui a battu le numéro un mondial du jeu de Go en 2017 - a été entraîné sur les données de 160 000 parties. Une personne devrait jouer cinq heures par jour pendant plus de 175 ans pour connaître ces nombreuses parties », a expliqué le professeur Hartung. Le cerveau est un apprenant supérieur, mais il est également plus économe en énergie.

Selon l'étude, la quantité d'énergie dépensée pour entraîner AlphaGo est supérieure à celle nécessaire pour faire vivre un adulte actif pendant une décennie. Hartung a déclaré que le cerveau a également une capacité étonnante de stockage d'informations, estimée à environ 2 500 téraoctets. Le professeur a expliqué que les humains atteignent les limites physiques des ordinateurs en silicium, car ils ne peuvent pas mettre plus de transistors dans une puce minuscule (la loi de Moore). Cependant, le cerveau est câblé de manière totalement différente et compte environ 100 milliards de neurones reliés par plus de 1 015 points de connexion.

Hartung estime qu'il s'agit d'une énorme différence de puissance par rapport à la technologie actuelle du monde. Selon l'étude, la recherche sur l'IO pourrait permettre aux scientifiques de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau humain, l'apprentissage et la mémoire, et potentiellement aider à trouver des traitements pour les troubles neurologiques tels que la démence.


Les ordinateurs à base d’organes cérébraux soulèvent néanmoins des préoccupations d’ordre éthique

Selon certains critiques, la différence de consommation d'énergie des organoïdes est un argument de vente important. Il ne faut que 12 watts pour alimenter un cerveau humain, ce qui est une efficacité exceptionnelle, surtout si on la compare à l'énergie requise pour l'apprentissage automatique. « Si l'efficacité énergétique est une partie inhérente de l'IO, ce serait un énorme pas en avant et peut-être une plateforme viable pour une véritable intelligence artificielle générale », notent certains intervenants de la filière.

Mais des concepts tels que les bio-ordinateurs et l'intelligence organoïde pourraient donner lieu à une bibliothèque de nouvelles discussions éthiques. La perspective de voir les ordinateurs à base d’organoïdes devenir sensibles ou conscients d'eux-mêmes et les implications qui en découlent sont en cours d’évaluation depuis des années maintenant, même si la technologie est encore immature. « Il n'y a probablement pas de technologie sans conséquences imprévues. Il est difficile d'exclure de tels risques, mais tant que les humains contrôlent l'entrée et la sortie ainsi que le retour d'information au cerveau sur les conséquences de sa sortie, les humains ont le contrôle », note un intervenant de la filière.

Sources : CL, FinalSpark

Et vous ?

Que vous suggère la perspective d'un futur où les ordinateurs seraient équipés de processeurs à base de cellules cérébrales humaines ?
Quelles implications l'introduction de ce type de processeur est-elle susceptible d'avoir sur l"évolution du domaine de l'informatique ?

Voir aussi :

Des scientifiques annoncent un nouveau domaine d'« intelligence organoïde », les critiques soulignent les limites de l'informatique traditionnelle. L'organoïde remet-il en cause l'avenir de l'IA ?

Des scientifiques dévoilent un plan pour créer des bio-ordinateurs basés sur des cellules cérébrales humaines, mais l'initiative fait l'objet de préoccupations d'ordre éthiques

Brainoware : un système d'IA bioinformatique fabriqué à partir de cellules cérébrales humaines vivantes effectue une reconnaissance vocale, d'après une étude scientifique de l'Université de l'Indiana