Les biocomputers ou ordinateurs biologiques sont basés sur des amas de neurones humains cultivés en laboratoire, appelés organoïdes cérébraux. Chaque organoïde est équipé d’électrodes permettant à la fois la stimulation électrique et l’enregistrement de l’activité neuronale. Ces microsystèmes hybrides imitent certaines architectures du cerveau humain, offrant une capacité de traiter et de stocker l’information de façon inédite dans le monde du computing.
Efficacité énergétique et stockage des données
L’un des atouts majeurs des biocomputers réside dans leur consommation énergétique : Les neurones biologiques fonctionnent à quelques centaines de cycles par seconde, contre des millions pour les transistors classiques, mais avec un coût énergétique jusqu’à 10 000 fois inférieur par calcul. À titre de comparaison, le cerveau humain consomme environ 20 watts pour des capacités de calcul comparables à celles du superordinateur Frontier (10 MW).
Cette efficacité permet de réduire l’empreinte carbone des centres de données et de rendre possibles des applications d’intelligence artificielle à haute performance sans surcharge des réseaux électriques. De plus, les organoïdes offrent un stockage d’information intrinsèque, les réseaux neuronaux biologiques réorganisant leurs connexions en réponse aux stimuli, à l’instar d’une mémoire adaptative.
Applications en recherche médicale
L’utilisation d’organoïdes cérébraux ouvre des perspectives révolutionnaires pour la recherche biomédicale selon des chercheurs de l’université Johns Hopkins, qui ont inventé le terme « intelligence organoïde » :
- Modélisation des maladies neurologiques
- Alzheimer, Parkinson, épilepsie : étude des altérations du réseau neuronal sans recourir aux modèles animaux
- Étude des troubles du neuro-développement
- Autisme, schizophrénie : comparaison d’organéïdes issus de donneurs sains et de patients, pour identifier les dysfonctionnements spécifiques du réseau cérébral
- Découverte et test de nouveaux médicaments
- Évaluation de la toxicité et de l’efficacité directement sur des tissus neuronaux humains vivants
- Réduction des échecs en phase clinique grâce à une meilleure prédiction des effets neurotoxiques
Ces organoïdes permettent d’« observer » la nuance et la complexité des interactions neuronales en temps réel, comblant une lacune majeure dans le développement des traitements neurologiques.
Les plateformes de biocomputing basées sur les organoïdes cérébraux représentent une révolution à la croisée de la biologie, de l’informatique et de la médecine. Leur efficacité énergétique hors pair et leur capacité intrinsèque de traitement et de stockage de l’information ouvrent la voie à des applications d’intelligence artificielle durable et, surtout, à des avancées décisives dans la compréhension et le traitement des maladies neurologiques.
