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Des chercheurs internationaux présentent un neurone artificiel unique capable d’imiter tour à tour les régions du cerveau dédiées à la vision, au mouvement ou à la planification.
L’équipe dirigée par l’université de Loughborough dévoile dans Nature Communications un dispositif baptisé « transneurone ». Ce minuscule circuit électronique passe d’un comportement à l’autre sans logiciel supplémentaire, simplement en modifiant quelques paramètres électriques. Jusqu’à présent, chaque neurone artificiel restait prisonnier d’une seule fonction. Pour reproduire une capacité cérébrale simple, les ingénieurs devaient assembler des milliers de ces composants spécialisés
Le secret ? Un composant qui « se souvient »
Le processus consommait énormément d’énergie et occupait beaucoup d’espace. Le cerveau humain, lui, fait tout cela avec efficacité grâce à la plasticité de ses cellules.
Les scientifiques ont testé leur invention en envoyant des signaux au transneurone. Ils ont ensuite comparé les impulsions émises avec celles enregistrées chez des singes macaques dans trois zones distinctes : le cortex visuel, le cortex moteur et la région prémotrice.
En conclusion, un seul transneurone reproduit les trois schémas avec une précision comprise entre 70 % et 100 %.
Au cœur du neurone artificiel se trouve un memristor, un élément nanométrique découvert il y a une quinzaine d’années. Quand le courant le traverse, des atomes d’argent bougent et forment des ponts microscopiques.
Ces ponts se créent ou se rompent selon l’intensité du signal, la température ou la tension. Le memristor garde ainsi la mémoire des stimulations passées et ajuste automatiquement sa réponse, exactement comme une synapse biologique qui apprend.
Grâce à ce mécanisme purement physique, le neurone artificiel bascule d’un mode à l’autre sans intervention extérieure. Le transneurone produit des salves régulières quand il joue le rôle visuel, des impulsions irrégulières pour la planification, ou des trains rapides pour commander un mouvement.
Ce neurone artificiel qui joue à cache-cache avec les rôles du cerveau
Le transneurone n’a plus besoin d’une équipe entière de doublures : il endosse tous les personnages à lui seul. Les chercheurs parlent déjà d’un « caméléon électronique » qui rendrait les futures puces cérébrales cent fois plus compactes et mille fois plus économes.
Le professeur Sergey Saveliev, physicien à Loughborough et auteur principal, résume : « Nous prouvons qu’un seul élément peut reproduire la flexibilité que l’on croyait réservée au vivant. »
La prochaine étape consiste à connecter plusieurs neurones artificiels entre eux. Les scientifiques veulent créer un véritable « cortex sur puce ». Un réseau capable de voir, décider et agir en temps réel, comme un petit cerveau artificiel. Ce réseau consommerait cent à mille fois moins d’énergie que les processeurs actuels pour les mêmes tâches.
Les robots équipés de cette technologie pourraient alors apprendre en continu, s’adapter à des environnements inconnus et réagir avec la fluidité d’un être vivant. Joshua Yang, de l’université de Californie du Sud, affirme que ces machines pourraient un jour « apprendre toute leur vie » sans oublier ni surconsommer.
Au-delà de la robotique, le transneurone ouvre une porte sur le cerveau humain. Les chercheurs envisagent aussi de l’utiliser comme traducteur entre circuits électroniques et neurones biologiques. À terme, il pourrait remplacer des zones cérébrales endommagées ou servir de modèle pour étudier la conscience elle-même.
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