Des mini-cerveaux artificiels activés pour la toute première fois

Si les questions éthiques liées aux biotechnologies et aux cellules souches vous angoissent, nous vous conseillons d’arrêter la lecture de cet article dès maintenant. Une équipe de l’université de San Diego, en Californie, a publié une étude pour le moins intrigante dans Cell Stem Cell. Ils sont en effet parvenus à cultiver des mini-cerveaux, environ un million de fois plus petits que celui d’un humain, en laboratoire. Cette équipe n’en est pas à son coup d’essai. En 2018, nous apprenions via Science qu’elle avait cultivé des mini-cerveaux de Néanderthal à partir de cellules souches et d’ADN récupéré sur des ossements. Cette étude avait permis d’avoir quelques informations intéressantes sur l’évolution du cerveau humain.
Mais l’étude publiée hier présente une avancée absolument retentissante par rapport à cette première expérience. Accrochez-vous bien : ces mini-cerveaux auraient produit des ondes cérébrales comparables à celles d’un embryon ou d’un prématuré extrême !

Si cette étude est si impressionnante, c’est qu’il s’agit d’un pas en avant considérable en direction d’une compréhension exhaustive de la mise en place d’un système nerveux central complexe. Dans un communiqué, Alysson Muotri, l’un des scientifiques à l’origine de ces travaux et grand nom de la science des organoïdes, a exprimé tout son enthousiasme dans un communiqué : “Nous avons fait un pas vers un modèle capable de générer ces stages précoces du développement d’un système nerveux sophistiqué. […] On peut utiliser ces organoïdes cérébraux à de nombreuses fins, parmi lesquelles la compréhension du neurodéveloppement humain, la modélisation de maladies, l’évolution cérébrale, les tests médicamenteux, et même en intelligence artificielle.”

Les mesures de l’activité électrique de ces mini-cerveaux ont révélé que l’activité électrique y était apparue après deux mois de culture, et que le signal était “constant” après six mois.

Un modèle révolutionnaire potentiel pour de nombreuses pathologies cérébrales et troubles psychiques

Comme dans toute expérience scientifique, avant de tirer des conclusions d’une expérience de simulation et de modélisation comme celle-ci, il faut s’assurer de la fiabilité de son modèle. Pour cela, l’équipe a nourri une IA avec 567 électroencéphalogrammes de 39 grands prématurés entre 6 et 10 mois. Ils ont ensuite enregistré le signal issu des cerveaux et ont interrogé leur IA. Résultat : l’algorithme a correctement prédit l’âge des organoïdes testés, ce qui témoigne d’un certain niveau de similitude avec le cerveau humain. S’ils ne sont pas entièrement représentatifs du fonctionnement d’un cerveau adulte en bonne santé, il s’agit en tout cas d’un modèle considérablement plus élaboré que ceux disponibles jusqu’ici, suffisamment pour étudier un certain nombre de mécanismes cellulaires avec une meilleure concordance que sur des animaux de laboratoire.

Attention, toutefois : cela ne signifie en aucun cas qu’il s’agit de petits cerveaux conscients et à l’agonie dans une boîte de Petri. Il leur manque toute une infrastructure nerveuse capable d’effectuer cette partie du travail. De plus, Muotri précise que malgré des mesures permanentes, aucune onde cérébrale comparable à celle d’un vrai cerveau n’a été enregistrée. Ces organoïdes pourraient, à terme, être utilisés dans l’étude d’un grand nombre de maladies dont les mécanismes profonds sont encore relativement mal compris aujourd’hui. On pense notamment à l’autisme -l’un des sujets de prédilection de Muotri -, à Alzheimer ou à l’épilepsie, par exemple.

Le spectre du “Brain in a vat“

Mais évidemment, comme à chaque fois que l’on s’approche des mécanismes de la conscience dans un cadre expérimental, des tas de questions éthiques font leur apparition. En premier lieu, la plus évidente. Dans la mesure où ces fonctions sont mal comprises, serait-on en mesure de le détecter si l’un de ces organoïdes se mettait à “penser” ? Cet article paru dans CellPress semble indiquer que nous pourrions repérer certains signes, mais impossible d’être catégorique avec ces petits organoïdes qui restent avant tout des modèles.

L’un des risques, c’est d’arriver à un scénario dit du “Cerveau dans la cuve” (Brain in a vat). Il s’agit d’une expérience de pensée où un organoïde cérébral relié à une machine lui fournissant de la capacité de calcul (un ordinateur, en somme) pourrait en arriver à s’imaginer qu’il est vivant au même titre qu’un humain en chair et en os. Cette idée à la fois fascinante et terrifiante a d’ailleurs été explorée à maintes reprises dans la fiction, avec toutes les subdivisions sociales, scientifiques et surtout éthiques qu’elle implique.

Mais au fur-et-à-mesure que la science progresse, le concept est de plus en plus présent dans la tête de tous les chercheurs à la recherche des mécanismes de la connaissance, de la conscience, du concept de réalité, ou de l’esprit. Il ne s’agit pas que d’un concept vaguement fantasmagorique, mais bien d’une porte ouverte sur des tas d’idées dont beaucoup ont trait au transhumanisme et à la notion de transcendance. Après tout, certains considèrent déjà que nous sommes tous des brains in the vat, simplement harnachés dans un packaging biologique élaboré !

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