Des chercheurs ont entraîné des mini-cerveaux cultivés en laboratoire à résoudre un problème d’ingénierie
L'expérience du cartpole , ou pendule inversé, est un problème d'ingénierie classique. Il s'agit de maintenir un pendule inversé en équilibre vertical sur un chariot mobile en ajustant ses mouvements. Ce système est naturellement instable car il peut…
L'expérience du cartpole , ou pendule inversé, est un problème d'ingénierie classique. Il s'agit de maintenir un pendule inversé en équilibre vertical sur un chariot mobile en ajustant ses mouvements. Ce système est naturellement instable car il peut tomber avec le moindre déplacement.
Des chercheurs de l'University of California, Santa Cruz, ont exploré l'entraînement de mini-organoïdes cérébraux dérivés de cellules souches de souris pour résoudre cette tâche. Ces structures multicellulaires en 3D, cultivées in vitro , reproduisent l'anatomie et certaines fonctions basiques d'un cerveau. Leurs résultats ont été publiés le 24 février dans la revue Cell Reports , indiquant que l'expérience a été globalement réussie.
L'expérience, simulée virtuellement, consistait à déplacer un chariot (représentant une main) uniquement de droite à gauche sur un axe horizontal. L'inclinaison du pendule était traduite en motifs de stimulation électrique pour les organoïdes. En réponse, l'activité électrique des organoïdes était interprétée pour déplacer le chariot et rétablir l'équilibre.
Les organoïdes, sans conscience, ont été évalués pour déterminer leur capacité à apprendre de leurs erreurs grâce à une stimulation correcte. Chaque tentative était arrêtée lorsqu'un certain angle était dépassé, permettant une évaluation continue de la performance.
L'expérience du cartpole , ou pendule inversé, est un problème d'ingénierie classique.
Sans rétroaction: Les organoïdes recevaient des signaux sans influence supplémentaire basée sur la performance. Stimulation aléatoire: Des stimulations sans lien direct avec le succès ou l'échec étaient envoyées. Rétroaction adaptative: Lors de performances inférieures à la moyenne, des impulsions électriques étaient envoyées pour ajuster le comportement.
La rétroaction adaptative a montré une amélioration notable, avec 46 % des cycles dépassant les performances aléatoires, contre seulement 2,3 % sans rétroaction. Cependant, les organoïdes n'ont pas conservé les progrès, leurs performances revenant à la normale après une période de repos, indiquant une plasticité neuronale limitée.
L'objectif principal de cette recherche est l'amélioration de la compréhension des maladies neurologiques. Selon David Haussle, bioinformaticien et co-auteur de l'étude, l'intérêt est méthodologique, visant à fournir un modèle simplifié pour étudier les altérations neuronales dans des pathologies comme la maladie d'Alzheimer ou de Parkinson.
D’après Presse-citron.