Les modèles d’intelligence artificielle (IA) sont de plus en plus puissants, mais leur fonctionnement est-il comparable à celui du cerveau humain ? Cette question fascinante est au cœur d’une nouvelle étude qui explore le rôle des astrocytes, des cellules cérébrales longtemps négligées, dans la compréhension des réseaux neuronaux artificiels.

Les astrocytes : la clé pour comprendre les modèles d’IA puissants ?

Une nouvelle étude, à la croisée de la neuroscience et de l’apprentissage machine, offre des éclaircissements sur le rôle potentiel des astrocytes dans le cerveau humain.

Les transformateurs : des modèles mystérieux mais performants

Il y a environ six ans, les scientifiques ont découvert un nouveau type de modèle de réseau neuronal plus puissant, connu sous le nom de transformateur. Ces modèles, qui sous-tendent des systèmes d’IA tels que ChatGPT et Bard, peuvent générer du texte à partir de prompts avec une précision quasi humaine. Cependant, contrairement à d’autres modèles de réseaux neuronaux inspirés du cerveau, il n’était pas clair comment les construire à l’aide de composants biologiques.

Une hypothèse biologiquement plausible

Des chercheurs du MIT, du MIT-IBM Watson AI Lab et de la Harvard Medical School ont élaboré une hypothèse qui pourrait expliquer comment un transformateur pourrait être construit en utilisant des éléments biologiques du cerveau. Ils suggèrent qu’un réseau biologique composé de neurones et d’autres cellules cérébrales appelées astrocytes pourrait effectuer le même calcul de base qu’un transformateur.

Le rôle méconnu des astrocytes

Les astrocytes, des cellules non neuronales abondantes dans le cerveau, communiquent avec les neurones et jouent un rôle dans certains processus physiologiques, comme la régulation du flux sanguin. Cependant, les scientifiques n’ont pas encore une compréhension claire de ce que ces cellules font sur le plan computationnel.

Un réseau de neurones et d’astrocytes

En se basant sur des recherches récentes, les chercheurs ont élaboré un modèle mathématique montrant comment les astrocytes pourraient être utilisés, conjointement avec les neurones, pour construire un transformateur biologiquement plausible. Ce modèle pourrait éclairer des recherches futures en neuroscience sur le fonctionnement du cerveau humain et aider les chercheurs en apprentissage machine à comprendre pourquoi les transformateurs sont si efficaces dans un ensemble diversifié de tâches complexes.

Vers la pratique : des implications pour la mémoire à long terme

L’une des implications de cette étude est que les astrocytes pourraient être impliqués dans la mémoire à long terme, car le réseau doit stocker des informations pour pouvoir agir dessus à l’avenir. Des recherches supplémentaires pourraient explorer cette idée plus en profondeur.

En résumé : Pour de nombreuses raisons, les astrocytes sont extrêmement importants pour la cognition et le comportement, et ils fonctionnent de manière fondamentalement différente des neurones. Mon plus grand espoir pour ce document est qu’il catalyse un ensemble de recherches en neurosciences computationnelles vers les cellules gliales, et en particulier, les astrocytes,” ajoute Leo Kozachkov.