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Une "neuro-puce" pour communiquer avec le cerveau
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Une "neuro-puce", capable de communiquer avec les cellules de cerveau a été développée par une équipe de recherche germano-italienne. La puce est capable de recevoir des signaux de plus de 16.000 neurones du cerveau, et peut également envoyer des signaux à plusieurs centaines de cellules cérébrales. Les chercheurs allemands et italiens ont travaillé avec le fabricant de puces Infineon pour intégrer 16.384 transistors et des centaines de condensateurs sur une puce expérimentale de seulement 1mm carré.
Une fois reliés aux neurones, les transistors peuvent recevoir des signaux électriques de ces derniers. Dans l'autre sens, les condensateurs peuvent envoyer des signaux décodables par les neurones. Les transistors et les condensateurs utilisent la différence de concentration ionique des ions de sodium entre l'intérieur et l'extérieur des cellules nerveuses pour recevoir ou émettre des signaux électriques. Les chercheurs ont commencé les expérimentations sur des cellules de cerveau d'escargot avant de passer aux neurones de rat. " Les expérimentations sont plus délicates sur les neurones des mammifères, parce qu'ils sont plus petits et plus complexes," souligne Stefano Vassanellia, biologiste à l'université de Padoue.
Les chercheurs sont parvenus à modifier les neurones eux-mêmes pour améliorer les interconnexions entre cellules et puces. Ils ont notamment génétiquement modifié les neurones et modifié les protéines reliant des neurones dans le cerveau de façon à disposer de canaux supplémentaires de sodium pour communiquer avec les transistors et les condensateurs. Selon Vassanelli, ces recherches devraient permettre de mieux comprendre le fonctionnement des neurones mais également de concevoir des systèmes et interfaces neuroniques qui permettront un jour d'associer mémoires et composants biologiques et électroniques.
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