Des rats pour améliorer les capacités de navigation dans les véhicules autonomes.

Il est possible que dans quelques années, lorsque les routes seront pleines de voitures autonomes, nous remercierons les rats et une équipe de neuroscientifiques de l’Université de Boston pour cela.

Le mois dernier, des chercheurs ont publié un article dans Nature Communications, reflétant les conclusions d’une étude, financée en partie par le département américain de la Défense, sur les cellules cérébrales de ces rongeurs, qui a confirmé la présence de neurones capables de leur fournir des ‘cartes personnelles’ de leur environnement.

Pendant des décennies, les scientifiques ont attribué à une zone du cerveau appelée hippocampe la capacité de stocker des cartes de notre environnement, de sorte qu’il fonctionnerait comme une archive du cerveau, contenant des illustrations de cartes similaires à celles qui apparaissent lorsque nous recherchons un endroit sur Google Maps.

Mais certains scientifiques ont proposé que, pour que ces ” illustrations ” soient utiles lorsqu’on se déplace dans notre environnement, notre cerveau les convertisse d’abord en mode ” Street View “, c’est-à-dire de la 2D à la 3D, et de la vision objective à la vision subjective, ce qui nous donne une idée de la position des limites et des points de référence de la carte par rapport à nous.

Or, les découvertes de ces chercheurs ont permis de fournir les premières preuves biologiques de l’existence de ce mode mental ” Street View “, au moins dans le cerveau des rats (on pense que les humains les possèdent aussi, mais il faudra de nouvelles recherches pour confirmer cette hypothèse).

Le fait est qu’un tel ” mode ” n’a pas été trouvé dans l’hippocampe, mais dans une région profonde du cerveau qui aide à contrôler le comportement, le soi-disant ” striatum “.

Free-Photos / Pixabay

Les chercheurs ont emmené les rats dans une pièce contenant des morceaux de bonbons placés stratégiquement sur le sol et ont eu recours à des électrodes pour voir ce qui se passait dans leur cerveau une fois qu’ils étaient partis à la recherche de nourriture. Là, ils ont découvert que, à l’intérieur du striatum, certaines cellules (aujourd’hui baptisées ” cellules frontalières égocentriques “) initiaient une grande activité pendant que l’animal était guidé dans son environnement.

Comme l’expliquent les chercheurs, le rôle de ces cellules est de signaler au reste du cerveau quand le rat est près d’un obstacle, ou quand il doit se retourner pour atteindre sa cible :

“Selon l’endroit où vous vous croyez, vous pouvez vous attendre à trouver un mur à un certain endroit. S’il n’est pas là, vous l’utilisez pour mettre à jour vos décisions, mais vous mettez aussi à jour votre représentation de l’endroit où vous vous trouvez.

Mais pourquoi le ministère américain de la Défense financerait-il une telle étude ? En raison de son application potentielle dans le domaine de l’IA.

L’objectif est de permettre aux robots de naviguer plus efficacement dans des environnements complexes. Il est plus facile d’avoir des robots dans des entrepôts transparents, mais cela se complique lorsque le robot doit passer par un terrain irrégulier, même un terrain qu’un humain pourrait facilement faire.

L’idée est que l’étude des cellules frontalières égocentriques pourrait un jour aider à reproduire sur des machines comment elles aident à orienter les rats. Nous avons en exemple les robots autonomes perdus à Fukushima, les opérations effectuées après la destruction de la centrale nucléaire (plusieurs ont été piégés par des obstacles imprévus) comme un des cas dans lesquels cette étude aurait pu aider.

Mais ce domaine de recherche n’en est encore qu’à ses débuts. Jusqu’à présent, seule la façon dont ces cellules réagissent à la présence de parois a été examinée. Dans des études futures, elles espèrent étudier comment elles s’activent en réponse à des points de référence plus dynamiques, comme les objets ou les personnes en mouvement. Ils prévoient également d’étudier le comportement de ces cellules dans des environnements sombres où un être vivant a moins d’informations visuelles sur lesquelles se fier.

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