Une équipe de chercheurs nord-américains a conçu un module électronique miniature qui se greffe sur le système nerveux d’une libellule et permet d’en contrôler les déplacements. Le dispositif pourrait être appliqué à divers insectes volant afin de les utiliser pour faire de la reconnaissance ou de la pollinisation ciblée.


Après la blatte télécommandée et le coléoptère transformé en drone, voici la libellule cyborg. Des chercheurs du Charles Stark Draper Laboratory et du Howard Hughes Medical Institute ont trouvé le moyen de commander le système nerveux de cet insecte aux capacités de vol exceptionnelles que des copies robotisées sont loin de pouvoir égaler. Ce projet baptisé DragonflEye est présenté comme un « sac à dos » électronique qui vient se greffer sur le système nerveux de la libellule afin de pouvoir en contrôler les mouvements.

Le système repose en fait sur l’optogénétique, une technique d’ingénierie qui sert à identifier les réseaux neuronaux et à stimuler les cellules de façon ciblée grâce à une lumière bleue qui active une protéine, la channelrhodopsine, présente dans ces cellules neuronales. Le dispositif suppose l’utilisation de la fibre optique pour venir diriger le faisceau lumineux avec précision sur les neurones. Problème, la fibre optique est trop épaisse pour pouvoir se conformer au cordon nerveux qui parcourt le corps de la libellule.

L’équipe du projet DragonflEye a donc développé des « optrodes » qui s’apparentent à des câbles de fibre optique flexibles miniaturisés à l’échelle submillimétrique et qui peuvent diffuser de la lumière tout en étant recourbés. « Ces optrodes vont permettre une activation neuronale ciblée sans venir perturber les milliers de neurones voisins », expliquent les chercheurs.

Un aperçu de l’équipement électronique miniature avant qu’il ne soit greffé sur l’abdomen d’une libellule vivante. © Charles Stark Draper Laboratory

Le projet DragonflEye bientôt en phase de test

Par ailleurs, les libellules cobayes de cette expérimentation ont subi une modification génétique de manière à ce que les neurones commandant les fonctions motrices de l’insecte expriment la protéine (rhodopsine) sensible à la lumière. Cette méthode est présentée comme plus « douce » pour l’insecte que les systèmes de contrôle reposant sur de la stimulation électrique.

Au final, le dispositif électronique est suffisamment miniaturisé et souple pour pouvoir être installé sur l’abdomen d’une libellule ou d’une abeille. L’énergie nécessaire à alimenter l’électronique est fournie par des cellules photovoltaïques, de sorte que le « sac à dos » puisse fonctionner en autonomie pour permettre d’accomplir des missions de longue durée. Les chercheurs ont l’intention de faire évoluer cet équipement afin de le rendre encore plus léger et moins encombrant.

Des essais vont débuter afin de tester concrètement la capacité du système à contrôler le vol d’une libellule. Dans un premier temps, l’équipement va servir à recueillir des données sur le mouvement des ailes afin de développer un algorithme de pilotage qui sera ensuite chargé dans le dispositif électronique. Puis, les chercheurs commenceront à se servir de la stimulation optique afin d’influer sur le vol de la libellule. L’objectif final est de pouvoir programmer des missions que l’insecte réalisera de façon autonome.

Mais quel type de mission au juste ? L’idée est d’utiliser cette technologie non seulement pour les libellules, mais avec d’autres insectes volants plus petits, comme les abeilles. Ces dernières pourraient par exemple accomplir des missions de pollinisation tandis que d’autres insectes pourraient servir de capteurs vivants pour surveiller les changements environnementaux dans certains écosystèmes fragiles.

Article initialement publié sur futura-sciences.

Information relayée par sciencepost, sciencesetavenir & huffingtonpost.


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