Le bio-ordinateur fusionne neurones et silicium. Cet ordinateur existe et vous pouvez l’acheter en ligne. c’est la société Cortical Lab qui l’a créé.
On avait évoqué l’ordinateur quantique dans un précédent article. Le bio ordinateur c’est un autre domaine d’applications.
Le bio-ordinateur Cortical Lab
Cortical Labs est une start-up australienne fondée en 2019. Elle est basée à Melbourne. Son objectif est de révolutionner l’informatique en intégrant des neurones vivants dans des puces de silicium.
L’entreprise a lancé, en mars 2025, son premier ordinateur biologique commercial, le CL1, décrit comme la première « intelligence biologique synthétique » (Synthetic Biological Intelligence – SBI) au monde. Ce système hybride combine des neurones humains cultivés à partir de cellules souches pluripotentes induites (iPSCs) avec une infrastructure de silicium équipée d’électrodes pour permettre une communication bidirectionnelle.
Le CL1, fonctionne grâce à un système d’exploitation biologique (biOS) qui transmet des signaux électriques aux neurones et convertit leur activité en actions dans un monde numérique simulé.
Les neurones, qui se connectent entre eux sur la puce, sont maintenus en vie dans un environnement contrôlé comprenant des systèmes de filtration, de régulation de la température, de mélange de gaz et de distribution de nutriments. Ces cultures peuvent survivre six mois ou plus, avec des expériences ayant démontré une survie jusqu’à un an.
Notez que l’ordinateur a une coque transparente qui permet de voir les neurones travailler. Enfin on voit pas grand chose en vrai.
Au-delà de l’IA que nous connaissons
L’intelligence artificielle est synonyme de processeurs en silicium, de centres de données et d’une consommation d’énergie colossale. Une alternative révolutionnaire émerge, fusionnant le vivant et la machine : des neurones humains, cultivés en laboratoire, intégrés directement à des puces électroniques. L’entreprise australienne Cortical Labs est à la pointe de ce domaine, baptisé Intelligence Biologique Synthétique (SBI), avec son nouveau dispositif, le CL1.
Cette technologie promet une intelligence plus dynamique, fondamentalement plus évolutive et plus économe en énergie. Cette technologie rappelle le dessin animé Capitaine FLAM qui avait avec lui le cerveaux du Professeur Simon Wright. On n’est pas encore parvenu à ce résultat.
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Les neurones en boîte apprennent plus vite qu’une IA de pointe
La découverte la plus contre-intuitive est sans doute l’efficacité d’apprentissage de ces systèmes biologiques. Dans une expérience fondatrice nommée “DishBrain”, une culture d’environ 800 000 neurones humains a été intégrée à une simulation du jeu d’arcade Pong. De manière stupéfiante, ce réseau neuronal biologique a appris à jouer au jeu en seulement 5 minutes. C’est une réalisation majeure de Cortical LAB.
Pour quantifier cette performance, une étude comparative a opposé ces réseaux neuronaux biologiques (BNN) à trois algorithmes d’apprentissage par renforcement profond (RL) de pointe (Intelligence Artificielle traditionnelle). Lorsque le nombre de sessions d’entraînement était limité à environ 70 épisodes (l’équivalent d’une session de 20 minutes pour le système biologique), les BNN ont systématiquement surpassé les algorithmes d’IA.
Ce résultat est remarquable : un système biologique , recevant une quantité d’informations très limitée, s’est montré plus efficace pour apprendre une tâche spécifique que des algorithmes complexes et gourmands en ressources.
Il est crucial de noter que cette supériorité réside dans l’efficacité d’échantillonnage ; avec des milliers de sessions d’entraînement supplémentaires, les algorithmes d’IA finissent par apprendre la tâche. La véritable percée est donc la vitesse à laquelle l’intelligence biologique s’adapte avec un minimum de données, un exploit qui reste hors de portée des systèmes en silicium.
Un “ordinateur” vivant sur une simple puce de verre et de métal
Au cœur du CL1 se trouvent des neurones humains cultivés en laboratoire, dérivés de cellules souches, qui sont ensuite placés sur une puce en silicium dotée d’un réseau de micro-électrodes.
Le développement de ce matériel a nécessité de surmonter des obstacles importants. Les anciennes puces de type CMOS, bien que permettant une lecture à haute densité, présentaient des limites majeures : elles étaient opaques, empêchant l’observation directe des connexions neuronales, et provoquaient une accumulation de charge électrique qui finissait par endommager les cellules.
Le nouveau matériel résout ce problème en permettant un équilibrage de charge stable.
Le dispositif complet, le CL1, se présente sous la forme d’un boîtier autonome qui fournit tout le support vital nécessaire aux cellules. Il intègre un système de filtration, un contrôle de la température, un mélangeur de gaz et des pompes pour maintenir les cellules en bonne santé. Un rack de serveur contenant 30 de ces unités ne consomme qu’entre 850 et 1000 watts, une fraction de l’énergie requise par les infrastructures d’IA conventionnelles.
- Contrôle et Interface : Les neurones sont placés sur un réseau de 59 électrodes planaires (principalement composées de métal et de verre) qui optimisent la connexion électrodes-neurones et offrent une plus grande stabilité de charge. L’ensemble est connecté à un système de logiciel pour une exploitation en temps réel.
- Stimulation et Lecture Bidirectionnelles : Le CL1 fournit une “interface de stimulation et de lecture bidirectionnelle” conçue spécifiquement pour permettre la communication neuronale et l’apprentissage en réseau.
- Autonomie : Ces bio-ordinateurs sont conçus pour être entièrement programmables et ne nécessitent pas d’ordinateurs externes pour fonctionner.
Le Mécanisme d’Apprentissage : La quête de prévisibilité, pas de code
Contrairement aux algorithmes d’IA qui reposent sur des mécanismes mathématiques comme la rétropropagation de l’erreur, ces réseaux de neurones apprennent en suivant un principe biologique fondamental : la recherche de la prévisibilité.
Le système d’apprentissage fonctionne sur un modèle de “récompense et punition”. La récompense n’est pas un score, mais un signal prévisible et économe en énergie. Lorsque les neurones réussissaient à “frapper” la balle dans Pong, ils recevaient une stimulation électrique structurée et prévisible : un signal de 100 Hz délivré simultanément sur l’ensemble des huit électrodes sensorielles pendant 100 millisecondes.
La punition, quant à elle, était un signal imprévisible et chaotique. Lorsqu’ils “manquaient” la balle, les neurones recevaient une stimulation électrique aléatoire et chaotique : un signal de 5 Hz délivré à des moments et sur des électrodes imprévisibles pendant quatre secondes, créant un environnement sensoriel désordonné.
En réponse à ces stimuli, les neurones réorganisent spontanément leurs connexions pour maximiser les signaux prévisibles (la récompense) et éviter les signaux chaotiques (la punition). C’est de cette adaptation auto-organisée qu’émergent l’apprentissage et l’amélioration des performances.
Un accès via le cloud et une révolution pour la recherche
Cortical Labs ne se contente pas de développer une technologie de pointe ; l’entreprise la rend également accessible. Les premières unités CL1 sont commercialisées avec un prix de départ d’environ 35 000 dollars américains.
Plus innovant encore est le modèle commercial de “Wetware-as-a-Service” (WaaS). Cette approche permettra aux chercheurs et aux innovateurs du monde entier d’accéder à distance aux bio-ordinateurs via le cloud, sans avoir à acheter et à entretenir le matériel physique.
Les applications potentielles de cette plateforme sont révolutionnaires. Elles incluent :
• La découverte de médicaments et la modélisation de maladies, en particulier pour des conditions neurologiques comme l’épilepsie et la maladie d’Alzheimer.
• La réduction, voire le remplacement, des tests sur les animaux, offrant une alternative éthique et potentiellement plus pertinente.
• L’exploration de questions biologiques fondamentales, comme la définition du “Cerveau Minimal Viable”, c’est-à-dire le réseau neuronal le plus simple capable de fonctions cognitives.
• Le développement de nouvelles intelligences robotiques, permettant la création de systèmes d’apprentissage plus organiques et adaptatifs.
Vers une nouvelle intelligence ?
L’Intelligence Biologique Synthétique ne représente pas simplement une amélioration de l’IA existante, mais un changement de paradigme. Nous ne codons plus l’intelligence ; nous créons les conditions pour qu’elle émerge. C’est un passage de l’architecture à l’horticulture cognitive, exploitant la capacité innée des neurones à s’adapter pour ouvrir des horizons jusqu’ici réservés à la science-fiction.
Le développement ou la programmation avec un ordinateur neurologique comme le CL1 de Cortical Labs, qui combine des processeurs en silicium avec des neurones humains, s’articule autour de l’accès à la technologie et de l’exploitation de ses capacités d’intelligence biologique synthétique (SBI).
Le CL1 est conçu pour être un bio-ordinateur fonctionnel et entièrement programmable. Le dispositif offre un degré de contrôle élevé sur les réseaux de neurones, qui interagissent avec les puces.
Cette avancée nous place également face à une nouvelle frontière éthique.
Cette perspective soulève des questions profondes sur la conscience et le statut moral de ces systèmes vivants, mais aussi des questions plus pragmatiques et urgentes concernant la confidentialité, le consentement et la sécurité des données biologiques. Qui possède l’information traitée par ces neurones ? Comment la protéger contre les cyberattaques ou l’usage abusif ?
A chaque innovation il faut adapter les contre mesures. Dans ce domaine tout est ouvert.
Autres sources sur le bio ordinateur ici
Par régis BAUDOUIN
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