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Un petit robot au cerveau biologique Convertir en PDF Version imprimable Suggérer par mail

Section : news, Catégorie : actualite-recherche

Proposé par Stephane Desbrosses, le 18-08-2008



Via http://cybernetique.psyblogs.netJusqu’à présent, plusieurs expériences évaluaient le fonctionnement complémentaire de composants organiques et robotiques : de la puce électronique qui commande à l’organe, jusqu’au petit groupe de neurones reliés à un dispositif mécanique tel qu’une prothèse de bras. Une nouvelle étape vient d’être franchie : un cerveau biologique contenant plusieurs dizaines de milliers de neurones connectés à un système robotique, a donné naissance à un petit cyborg à même d’apprendre des comportements simples comme éviter un mur, et destiné à favoriser les études sur la mémoire ou la neurodégénérescence.

Cerveau biologique & Corps Mécanique 

Le couplage Biologie-electroniqueC’est un petit robot naviguant au sonar et disposant d’un réseau de 300 000 neurones biologiques qu’une équipe de l’université de Reading, menée par le célèbre professeur Warwick, a conçu en couplant biologie et électronique. A partir de cellules nerveuses réelles prélevées sur un rat, triées, déconnectées puis placées dans une solution adéquate, et enfin disposées sur un lit d’une soixantaine d’électrodes, l’équipe a pu former un « mini-cerveau cyborg ». Dès les premières 24 heures de la mise en place, des connexions entre les neurones et les électrodes sont apparues, réalisant un réseau d’une forme similaire aux réseaux neuronaux que l’on trouve dans le cerveau.

Le cerveau biologique a ainsi pu apprendre à contrôler sommairement la partie mécanique, permettantpar exemple  au robot à éviter et contourner les obstacles. Plus important : ce cerveau mi-rat, mi machine est destiné à aider la recherche sur l’apprentissage, la mémoire et la neurodégénérescence : le couplage cybernétique permet en effet de tester les réactions des neurones et du réseau biologique face à des stimulations imposées au gré des chercheurs : Produits chimiques, stimulations électriques, température. Par exemple, des stimulations électriques permettent de donner l’ordre simple au robot, de tourner dans un sens.

Modèle cyborg d'apprentissage et de mémoire 

Selon Warwick, le "cerveau" de ce robot, nommé Gordon, est une version simplifiée de ce qui se produit dans le cerveau humain, version dans laquelle on peut contrôler les éléments essentiels et noter leurs effets. L’équipe de l’université possède déjà plusieurs cerveaux de ce type, en activité. Warwick y voit volontiers des différences : l’un est plus agressif, un autre peu actif, un désobéissant… Comme s’ils possédaient leur propre personnalité…

Ce couplage cybernétique entre des neurones "réels" et des composants électroniques n'est pas nouveau : Déjà en 2003, Steve Potter de l'Institut de Technologie de Géorgie marriait des tissus neuronaux à des mécanismes robotiques. L'intérêt principal de cette nouvelle expérience consiste à créer un modèle d'apprentissage et de mémoire, avec lequel l'équipe pourra par exemple simuler la dégradation progressive observée dans des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer. Une des questions fondamentales à laquelles les neurosciences font face de nos jours, est celle du lien entre entre les éléments neuronaux et les grandes fonctions cognitives. On connait et décrit de mieux en mieux les mécanismes au niveau élémentaire (neuronal) et macroscopique (les grandes fonctions "visibles à l'oeil nu"), et ce petit robot constitue un outil d'exception permettant d'étudier les liens de l'un à l'autre.


Sources : BBC (vidéo disponible). University of Reading - Press Release - Interview de K. Warwick & Ben Whalley. Image : University of Reading

   

Mots-clés : cybernétique, robotique, neurones, biologie, électronique, cerveau



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