Une équipe de chercheurs de l'Université des postes et télécommunications de Nanjing et de l'Académie chinoise des sciences de Chine et de l'Université technologique de Nanyang et de l'Agence pour la technologie et la recherche scientifiques de Singapour a développé un neurone artificiel capable de communiquer à l'aide du neurotransmetteur dopamine. Ils ont publié leur création et les utilisations prévues dans la revue Nature Electronics .

Comme le notent les chercheurs, la plupart des interfaces machine-cerveau reposent sur des signaux électriques comme moyen de communication, et ces signaux sont généralement unidirectionnels. Les signaux électriques générés par le cerveau sont lus et interprétés; les signaux ne sont pas envoyés au cerveau. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont franchi une étape vers la création d'une interface cerveau-machine qui peut communiquer dans les deux sens, et qui n'est pas basée sur des signaux électriques. Au lieu de cela, il s'agit d'une médiation chimique.

Le travail consistait à construire un neurone artificiel capable à la fois de détecter la présence de dopamine et de produire de la dopamine comme mécanisme de réponse. Le neurone est constitué de graphène (une seule feuille d'atomes de carbone) et d'une électrode en nanotube de carbone (une seule feuille d'atomes de carbone enroulée dans un tube). Ils ont ensuite ajouté un capteur capable de détecter la présence de dopamine et un appareil appelé memristor capable de libérer de la dopamine à l'aide d'un hydrogel activé par la chaleur, attaché à une autre partie de leur neurone artificiel.

Les chercheurs ont testé la capacité de leur neurone artificiel à communiquer en le plaçant dans une boîte de Pétri avec des cellules cérébrales prélevées sur un rat. Ils ont découvert qu'il était capable de détecter et de répondre à la dopamine créée et envoyée par les cellules cérébrales du rat et également de produire la sienne, qui produisait ensuite une réponse dans les cellules cérébrales du rat. Ils ont également découvert qu'ils pouvaient activer un petit échantillon de muscle de souris en envoyant de la dopamine à un nerf sciatique, qui servait à déplacer la main d'un robot.

Les chercheurs notent que le memristor peut être programmé pour générer et envoyer différentes quantités de dopamine en fonction de l'application, tout comme le font les cellules cérébrales. Ils reconnaissent que leur configuration est assez volumineuse, ce qui limiterait son utilisation en tant qu'interface cerveau-machine, mais notent qu'elle pourrait être utilisable sous sa forme actuelle dans un dispositif prothétique. + Explorer plus loin

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