Bioordinateurs alimentés par des cellules cérébrales humaines : un pas vers l’intelligence organoïde

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  Prévision quantique
• 27 septembre 2023

Résumé des informations

Les chercheurs développent des bioordinateurs utilisant des organoïdes cérébraux, qui possèdent des aspects cruciaux en matière de fonction et de structure cérébrale. Ces bioordinateurs ont le potentiel de révolutionner la médecine personnalisée, de stimuler la croissance économique des industries biotechnologiques et de créer une demande de main-d’œuvre qualifiée. Cependant, les préoccupations éthiques, les nouvelles lois et réglementations ainsi que l’aggravation potentielle des disparités en matière de soins de santé doivent être prises en compte à mesure que cette technologie progresse.

Contexte des bioordinateurs alimentés par des cellules cérébrales humaines

Des chercheurs de divers domaines collaborent pour développer des bio-ordinateurs révolutionnaires qui utilisent des cultures de cellules cérébrales tridimensionnelles, appelées organoïdes cérébraux, comme fondement biologique. Leur plan pour atteindre cet objectif est décrit dans un article de 2023 publié dans la revue scientifique Frontières scientifiques. Les organoïdes cérébraux sont une culture cellulaire cultivée en laboratoire. Bien qu’il ne s’agisse pas de versions miniatures du cerveau, ils possèdent des aspects cruciaux du fonctionnement et de la structure du cerveau, tels que les neurones et autres cellules cérébrales nécessaires aux capacités cognitives telles que l’apprentissage et la mémoire. 

Selon l'un des auteurs, le professeur Thomas Hartung de l'Université Johns Hopkins, même si les ordinateurs à base de silicium excellent dans les calculs numériques, les cerveaux sont de meilleurs apprenants. Il a cité l'exemple d'AlphaGo, l'IA qui a vaincu le meilleur joueur de Go au monde en 2017. AlphaGo a été formé sur les données de 160,000 175 jeux, ce qui prendrait cinq heures par jour pendant XNUMX ans à une personne jouant. 

Non seulement les cerveaux apprennent mieux, mais ils sont également plus économes en énergie. Par exemple, l’énergie nécessaire pour entraîner AlphaGo pourrait subvenir aux besoins d’un adulte actif pendant dix ans. Selon Hartung, le cerveau possède également une incroyable capacité à stocker des informations, estimée à 2,500 100 téraoctets. Alors que les ordinateurs au silicium atteignent leurs limites, le cerveau humain contient environ 10 milliards de neurones connectés via plus de 15 à XNUMX points de connexion, une énorme différence de puissance par rapport à la technologie existante.

Impact perturbateur

Le potentiel de l’intelligence organoïde (OI) s’étend au-delà de l’informatique et s’étend à la médecine. Grâce à une technique pionnière développée par les lauréats du prix Nobel John Gurdon et Shinya Yamanaka, des organoïdes cérébraux peuvent être générés à partir de tissus adultes. Cette fonctionnalité permet aux chercheurs de créer des organoïdes cérébraux personnalisés à l'aide d'échantillons de peau provenant de patients atteints de troubles neurologiques comme la maladie d'Alzheimer. Ils peuvent ensuite effectuer divers tests pour examiner les effets de facteurs génétiques, de médicaments et de toxines sur ces affections.

Hartung a expliqué que l'OI pourrait également être utilisée pour étudier les aspects cognitifs des maladies neurologiques. Par exemple, les chercheurs pourraient comparer la formation de la mémoire chez les organoïdes issus d'individus en bonne santé et chez ceux atteints de la maladie d'Alzheimer, en tentant de remédier aux déficits associés. De plus, l’OI pourrait être utilisée pour déterminer si certaines substances, telles que les pesticides, contribuent aux problèmes de mémoire ou d’apprentissage.

Cependant, la création d’organoïdes cérébraux humains capables d’apprendre, de se souvenir et d’interagir avec leur environnement soulève des préoccupations éthiques complexes. Des questions se posent, par exemple celle de savoir si ces organoïdes pourraient atteindre la conscience, même sous une forme basique, éprouver de la douleur ou de la souffrance et quels droits les individus devraient avoir concernant les organoïdes cérébraux créés à partir de leurs cellules. Les chercheurs sont pleinement conscients de ces enjeux. Hartung a souligné qu'un aspect crucial de leur vision est de développer l'OI de manière éthique et socialement responsable. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont collaboré dès le début avec des éthiciens pour mettre en œuvre une approche « d’éthique intégrée ». 

Implications des bioordinateurs alimentés par des cellules cérébrales humaines

Les implications plus larges des bioordinateurs alimentés par des cellules cérébrales humaines pourraient inclure : 

• L'intelligence organoïde menant à une médecine personnalisée pour les personnes souffrant de lésions ou de maladies cérébrales, permettant ainsi des traitements plus efficaces. Cette évolution pourrait permettre aux personnes âgées de mener une vie plus indépendante, avec une charge de morbidité réduite et une qualité de vie améliorée.
• De nouvelles opportunités de collaboration intersectorielle avec les industries biotechnologiques et pharmaceutiques, conduisant potentiellement à une croissance économique et à la création d'emplois dans ces secteurs.
• Avancées des systèmes de santé nationaux. Les gouvernements pourraient avoir besoin d’investir dans cette technologie pour conserver un avantage concurrentiel et améliorer les résultats en matière de santé publique, ce qui pourrait donner lieu à des débats sur l’allocation des fonds et la priorisation.
• Innovation dans d'autres domaines, tels que l'intelligence artificielle, la robotique et la bioinformatique, alors que les chercheurs cherchent à intégrer la bioinformatique pour étendre ou augmenter les fonctionnalités des technologies existantes. 
• Demande accrue de main-d’œuvre qualifiée dans le domaine de la biotechnologie et des domaines connexes. Ce changement pourrait nécessiter de nouveaux programmes d’éducation et de recyclage.
• Préoccupations éthiques entourant l’utilisation de cellules et de tissus humains dans l’électronique, ainsi que le potentiel d’exploitation de ces technologies à des fins autres que les soins de santé, comme les armes biologiques ou les améliorations cosmétiques.
• De nouvelles lois et réglementations sont nécessaires pour régir l'utilisation, le développement et l'application de cette technologie, en équilibrant l'innovation avec les considérations éthiques et la sécurité publique.
• L’intelligence organoïde aggrave les disparités existantes en matière d’accès et de résultats aux soins de santé, car les pays et les individus les plus riches sont plus susceptibles de bénéficier de la technologie. Résoudre ce problème peut nécessiter une collaboration mondiale et un partage des ressources pour garantir une répartition équitable des avantages de cette technologie.

Questions à considérer

• Quels pourraient être les autres défis potentiels dans le développement de l’intelligence organoïde ?
• Comment les chercheurs peuvent-ils garantir que ces hybrides de biomachines sont développés et utilisés de manière responsable ?