Comme quoi, de grandes avancées scientifiques peuvent passer par l'usage des jeux vidéo. La news du jour concerne une équipe de chercheurs australiens qui ont réussi à cultiver des neurones pour les faire jouer au premier jeu vidéo de l'histoire : Pong. Peut-être que ça n'a l'air de rien dit comme ça, mais l'utilisation de véritables neurones pourrait changer beaucoup de choses.
Pourquoi cultiver des neurones en boîte et jouer à un jeu vidéo ?
Vous vous en doutez, l’étude sur laquelle se base cet article est éminemment complexe. Publiée dans la revue scientifique Neuron (oui, c’est très spécifique), nous avons passé un long moment à essayer de comprendre ce papier pour vous le vulgariser le plus simplement possible.
Avant d’entrer dans les détails, il nous semble essentiel de revenir sur l’intérêt d’une telle étude. Pourquoi cultiver des neurones ?
Vous le savez, les neurones servent à traiter des informations. Capables de s’adapter en temps réel, ces machines biologiques pourraient être bien plus efficaces que certaines IA pour apprendre des choses.
Prenons un exemple. Pour qu’une IA qui utilise le machine learning réussisse à parfaitement distinguer différentes races de chien, il lui faut des millions de photos. Pour un animal, cette distinction est presque instantanée.
L’idée est donc d’assister nos outils numériques grâce à ce nouvel outil biologique.
Des neurones en boîte ? Comment fonctionne cette expérience scientifique ?
Avant tout, il faut bien comprendre la réalité derrière le mot boîte. Il ne s’agit évidemment pas d’une boîte de conserve et encore moins d’une boîte en carton ou d’une boîte de nuit. Les neurones ont été cultivés à l’intérieur d’une boîte de Petri, qui est un objet de verrerie de laboratoire. Une boîte de Petri, c’est une une toute petite boîte ronde et transparente.
L’équipe australienne a prélevé quelques neurones d’embryons de cerveaux de souris ainsi quelques cellules souches d’humains adultes. Les amas formés pour l'expérience étaient constitués de 800 000 neurones environ, ce qui est l’équivalent d’un cerveau de gros insecte comme un bourdon.
L’équipe a placé tout cela dans des boîtes de Petri puis a stimulé les neurones grâce à de toutes petites électrodes. Car oui, les neurones sont des cellules comparables à de fins conducteurs électriques. Le rôle de ces électrodes est donc à la fois de monitorer l’activité des neurones étudiés, mais également de les stimuler, de leur donner des ordres.
Ainsi est né “DishBrain”, qu’on pourrait traduire par “cerveaux en boîte”.
Comment les neurones ont-ils été utilisés pour jouer à ce mythe du jeu vidéo ?
Normalement, vous devriez avoir compris le principe. Les petites électrodes susmentionnées ont envoyé de légers influx électriques aux amas de neurones depuis la droite ou la gauche de la boîte de Pétri.
Ces signaux dépendaient directement d’une version du jeu Pong adaptée à l’expérience. Ils indiquaient au mini-cerveau artificiel l’endroit où arrivait la balle, comme auraient pu le faire votre nerf optique. Là, le cerveau en boîte répondait à ce signal par un autre et donnait un ordre à la raquette afin de récupérer la balle.
Pour parvenir à ce petit miracle, les chercheurs se sont basés sur une théorie dictée il y a environ une décennie par Karl Friston. Cette théorie poussée de neuroscience dit que nos cellules cérébrales détestent le hasard et cherchent toujours à maximiser la prévisibilité.
Pour apprendre au cerveau en boîte à jouer à Pong, les équipes ont donc envoyé un petit signal de réussite à l’amas de neurones à chaque fois qu’il réussissait son coup. En cas d’échec, le signal envoyé devenait aléatoire.
C’est ainsi qu’a été créé un être sensible purement artificiellement. Sensible oui, car le DishBrain perçoit des informations sensorielles et y répond dynamiquement. Le terme “sensible” ne doit pas être confondu avec le terme “conscient”.
Les neurosciences pourraient bientôt créer de véritables PC gamers biologiques. C’est beau la science !
