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Le premier circuit neuro-électronique

C'est une première mondiale : pour la première fois des scientifiques allemands de l'Institut de biochimie Max Planck, basé à Munich ont fait fonctionner un circuit intégré mêlant du vivant et de l'électronique. Importante du point de vue neuro-électronique, cette découverte pourrait plus généralement s'appliquer aux domaines médical et informatique. Les chercheurs ont prélevé une vingtaine de neurones sur des escargots ymnaea stagnalis puis les ont connecter à une micropuce de silicium. Les neurones, isolés individuellement par des séries de piquets en polymère, ont été posés sur des transistors amplifiant le moindre voltage, et stimulés par une source d'énergie. Des synapses, c'est-à-dire des jonctions entre cellules nerveuses, se sont ainsi développées. Le signal électrique émis par la puce en silicium est ensuite passé d'un neurone vers un autre, avant de revenir vers le semi-conducteur : le premier circuit intégré partiellement vivant était né. La grande réussite de cette expérience consiste surtout, à avoir su orienter et maîtriser la croissance des neurones. Les perspectives applications de cette découverte sont nombreuses même si elles sont encore lointaines. On pense tout d'abord à l'industrie, avec la conception d'ordinateurs ou de robots qui raisonneraient de manière plus humaine. Mais à plus court terme ce sont les applications médicales qui sont les plus probables. Elles pourraient notamment permettre de réparer des systèmes nerveux endommagés, en combinant des neurones et des microprocesseurs. Enfin, grâce à cette découverte, on pourrait mieux comprendre le mécanisme de formation de la mémoire humaine, en observant les modifications des synapses lors de la mémorisation d'une donnée. Peter Fromherz et son équipe ont l'intention de perfectionner leur système. D'abord en lui ajoutant un neurone d'escargot supplémentaire. «Ils sont plus gros que les neurones de mammifères, continue le chercheur allemand. Ils sont donc plus faciles à isoler, à manipuler, leurs contacts électriques avec les puces sont plus forts et, avec quelques neurones seulement, il est possible de fabriquer un réseau fonctionnel.» Un système bionique qui pourrait leur permettre de comprendre comment se forme la mémoire dans un réseau de neurones en culture plus compliqué ou de développer des petites prothèses neuronales. «Certaines personnes espèrent un jour pouvoir remplacer des neurones d'une rétine endommagée par une puce de silicium pour que ceux qui ont perdu une partie de leur vision puissent voir à nouveau, ajoute Peter Fromherz.

PNAS :

http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/18/10457?=&FIRSTINDEX=0&fdate=6/1/2001

WP : http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/articles/A5195-2001Aug27.html

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