Le jour où les médecins pourront colmater le cerveau humain avec de l’électronique, façon cyborg, n’est pas encore arrivé. Mais si les rats de l’Université de Tel-Aviv sont une indication, ce jour-là ne devrait pas être si éloigné. Les chercheurs y ont développé un cervelet de synthèse qui a rétabli des fonctions du cerveau perdu chez des rats, ce qui démontre que des pièces analogues de cerveau artificiel peuvent potentiellement remplacer des parties du cerveau qui ne fonctionnent pas correctement.
Image d’entête : le cervelet chez l’être humain représenté en rouge (Wikimédia). Guru Med n’a pas trouvé de rat cyborg, si vous en avez une image, n’hésitez pas dans vos commentaires…
Le cervelet de synthèse de l’équipe, est plus ou moins une simple puce, mais peut recevoir des informations sensorielles du tronc cérébral, d’interpréter cette entrée nerveuse et d’envoyer le signal approprié à une région différente du tronc cérébral pour initier le mouvement approprié. Pour l’instant elle est seulement capable de traiter les séquences les plus élémentaires de stimulus/réponse, mais le fait même que les chercheurs puissent accomplir une telle chose marque un bond en avant assez remarquable.
Pour réaliser une telle percée, le cervelet était l’endroit idéal pour commencer. Son architecture est assez simple et une de ses fonctions consiste à orchestrer les mouvements moteurs en réponse aux stimuli, ce qui le rend assez facile à tester. En utilisant ce qu’ils savaient déjà sur la manière dont le cervelet d’un rat interagit avec son tronc pour engendrer le mouvement, ils ont construit une puce qui imitait ce genre de traitement et d’activité neural.
Ils ont ensuite relié leur puce à un rat dont le cervelet avait été désactivé (ils l’ont fait en externe, avec la puce connectée au cerveau par des électrodes – ils n’ont pas implanté la puce dans le cerveau du rat). Avant de brancher leur puce de synthèse et avec son cervelet désactivé, ils ont essayé d’enseigner aux rats un comportement en combinant un son avec un souffle d’air dans l’œil du rat, le faisant ainsi cligné. Le rat aurait dû avoir rapidement appris à cligner ses yeux lors de la diffusion du son, sans la bouffée d’air (Pavlov), mais avec son cervelet désactivé, il ne pouvait pas.
L’équipe a ensuite connectée la puce de cervelet synthétique. Et rapidement, le rat a appris à cligner des yeux à l’écoute du son, comme un rat normal.
Même si c’est un simple stimulus-réponse, ouvre un peu plus les portes pour les futurs implants synthétiques qui pourraient remplacer les tissus nerveux endommagés par une blessure, un accident vasculaire cérébral ou lié à la vieillesse.
Leur travail a été présenté à la réunion : Strategies for Engineered Negligible Senescence à Cambridge : A biomimetic model aimed at recovering learning in a brain damaged animal: Converging neuroscience with technology.