🧠 Voici le premier réseau de neurones vivants en 3D pour l'IA

Une équipe de Princeton a conçu un dispositif tridimensionnel qui fusionne des neurones vivants avec de l'électronique. Ce système peut être programmé pour reconnaître des motifs électriques. Contrairement aux tentatives précédentes, qui utilisaient des cultures plates en 2D ou des amas cellulaires, l'innovation ici réside dans l'interaction directe avec les cellules neuronales depuis l'intérieur du réseau.

Pour y parvenir, les chercheurs ont employé des méthodes de fabrication pour créer un maillage 3D de fils métalliques microscopiques et d'électrodes, maintenus par un revêtement d'époxy très fin. Cette structure flexible permet à des dizaines de milliers de neurones de se développer autour d'elle, formant un réseau tridimensionnel dense capable d'effectuer des calculs. L'étude a été publiée dans Nature Electronics.


Ce format intégré permet d'enregistrer et de stimuler l'activité électrique des neurones avec une précision bien supérieure aux systèmes antérieurs. Pendant plus de six mois, l'équipe a observé l'évolution du réseau, testé des méthodes pour renforcer ou affaiblir les connexions entre neurones, puis a entraîné un algorithme à identifier des motifs dans les impulsions électriques. Dans deux expériences distinctes, le système a correctement distingué des motifs spatiaux et temporels différents.

L'un des auteurs principaux, Tian-Ming Fu, explique que le véritable goulot d'étranglement pour l'intelligence artificielle dans un avenir proche est l'énergie. Notre cerveau consomme environ un millionième de la puissance des systèmes d'IA actuels pour des tâches similaires. Ce dispositif pourrait donc aider à surmonter cet enjeu énergétique tout en reproduisant certaines capacités du cerveau.

Kumar Mritunjay, premier auteur de l'étude, indique que ces réseaux neuronaux biologiques en 3D ne se contentent pas de révéler les mécanismes de calcul du cerveau, ils peuvent aussi aider à comprendre et potentiellement traiter des maladies neurologiques.