An iono-electronic neuromorphic interface for communication with living systems

Informations projet

IONOS

N° de convention de subvention: 773228

DOI

10.3030/773228

Projet clôturé

Date de signature de la CE 13 Mars 2018

Date de début 1 Novembre 2018

Date de fin 31 Octobre 2024

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 1 898 520,00

Contribution de l’UE

€ 1 898 520,00

Coordonné par

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
France

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Publications

Conference proceedings (4)

Versatile CMOS Analog LIF Neuron for Memristor-Integrated Neuromorphic Circuits

Auteurs: Nikhil Garg, Davide Florini, Patrick Dufour, Eloir Muhr, Mathieu Faye, Marc Bocquet, Damien Querlioz, Yann Beilliard, Dominique Drouin, Fabien Alibart, Jean-Michel Portal
Publié dans: Proceedings of the 2024 International Conference on Neuromorphic Systems, 2024
Éditeur: ACM
DOI: 10.48550/arxiv.2406.19667

Signals to Spikes for Neuromorphic Regulated Reservoir Computing and EMG Hand Gesture Recognition

Auteurs: Nikhil Garg, Ismael Balafrej, Yann Beilliard, Dominique Drouin, Fabien Alibart, Jean Rouat
Publié dans: International Conference on Neuromorphic Systems 2021, 2023
Éditeur: ACM
DOI: 10.1145/3477145.3477267

Addressing Organic Electrochemical Transistors for Neurosensing and Neuromorphic Sensing

Auteurs: Mahdi Ghazal, Thomas Dargent, Sebastien Pecqueur, Fabien Alibart
Publié dans: 2019 IEEE SENSORS, 2019, Page(s) 1-4, ISBN 978-1-7281-1634-1
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/sensors43011.2019.8956648

Sparse Coding-based Multichannel Spike Sorting with the Locally Competitive Algorithm

Auteurs: Alexis Melot, Fabien Alibart, Pierre Yger, Sean Wood
Publié dans: 2023 IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS), 2023
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/biocas58349.2023.10388594

Peer reviewed articles (23)

Theoretical modeling of dendrite growth from conductive wire electro-polymerization

Auteurs: Ankush Kumar, Kamila Janzakova, Yannick Coffinier, Sébastien Pecqueur, Fabien Alibart
Publié dans: Scientific Reports, Numéro 12, 2022, ISSN 2045-2322
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-022-10082-6

Dendritic Organic Electrochemical Transistors Grown by Electropolymerization for 3D Neuromorphic Engineering

Auteurs: Kamila Janzakova, Mahdi Ghazal, Ankush Kumar, Yannick Coffinier, Sébastien Pecqueur, Fabien Alibart
Publié dans: Advanced Science, Numéro 8, 2023, ISSN 2198-3844
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/advs.202102973

Unsupervised and efficient learning in sparsely activated convolutional spiking neural networks enabled by voltage-dependent synaptic plasticity

Auteurs: Gaspard Goupy, Alexandre Juneau-Fecteau, Nikhil Garg, Ismael Balafrej, Fabien Alibart, Luc Frechette, Dominique Drouin, Yann Beilliard
Publié dans: Neuromorphic Computing and Engineering, Numéro 3, 2023, Page(s) 014001, ISSN 2634-4386
Éditeur: IOPscience
DOI: 10.1088/2634-4386/acad98

AIDX: Adaptive Inference Scheme to Mitigate State-Drift in Memristive VMM Accelerators

Auteurs: Tony Liu, Amirali Amirsoleimani, Fabien Alibart, Serge Ecoffey, Dominique Drouin, Roman Genov
Publié dans: IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, Numéro 68/4, 2021, Page(s) 1128-1132, ISSN 1549-7747
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/tcsii.2020.3026642

Multi-Terminal Memristive Devices Enabling Tunable Synaptic Plasticity in Neuromorphic Hardware: A Mini-Review

Auteurs: Yann Beilliard, Fabien Alibart
Publié dans: Frontiers in Nanotechnology, Numéro 3, 2021, ISSN 2673-3013
Éditeur: Frontiers
DOI: 10.3389/fnano.2021.779070

Precision of neuronal localization in 2D cell cultures by using high-performance electropolymerized microelectrode arrays correlated with optical imaging

Auteurs: Mahdi Ghazal, Corentin Scholaert, Corentin Dumortier, Camille Lefebvre, Nicolas Barois, Sebastien Janel, Mehmet Cagatay Tarhan, Morvane Colin, Luc Buée, Sophie Halliez, Sebastien Pecqueur, Yannick Coffinier, Fabien Alibart, Pierre Yger
Publié dans: Biomedical Physics & Engineering Express, Numéro 9, 2023, Page(s) 035016, ISSN 2057-1976
Éditeur: iopscience
DOI: 10.1088/2057-1976/acb93e

Structural plasticity for neuromorphic networks with electropolymerized dendritic PEDOT connections

Auteurs: Kamila Janzakova, Ismael Balafrej, Ankush Kumar, Nikhil Garg, Corentin Scholaert, Jean Rouat, Dominique Drouin, Yannick Coffinier, Sébastien Pecqueur, Fabien Alibart
Publié dans: Nature Communications, Numéro 14, 2023, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-023-43887-8

Low impedance and highly transparent microelectrode arrays (MEA) for in vitro neuron electrical activity probing

Auteurs: Anna Susloparova, Sophie Halliez, Séverine Begard, Morvane Colin, Luc Buée, Sébastien Pecqueur, Fabien Alibart, Vincent Thomy, Steve Arscott, Emiliano Pallecchi, Yannick Coffinier
Publié dans: Sensors and Actuators B: Chemical, Numéro 327, 2021, Page(s) 128895, ISSN 0925-4005
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.snb.2020.128895

Plasticity of conducting polymer dendrites to bursts of voltage spikes in phosphate buffered saline

Auteurs: Corentin Scholaert, Kamila Janzakova, Yannick Coffinier, Fabien Alibart, Sébastien Pecqueur
Publié dans: Neuromorphic Computing and Engineering, Numéro 2, 2022, Page(s) 044010, ISSN 2634-4386
Éditeur: IOPscience
DOI: 10.1088/2634-4386/ac9b85

Bio‐Inspired Adaptive Sensing through Electropolymerization of Organic Electrochemical Transistors

Auteurs: Mahdi Ghazal, Michel Daher Mansour, Corentin Scholaert, Thomas Dargent, Yannick Coffinier, Sébastien Pecqueur, Fabien Alibart
Publié dans: Advanced Electronic Materials, Numéro 8, 2024, ISSN 2199-160X
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/aelm.202100891

Conductive filament evolution dynamics revealed by cryogenic (1.5 K) multilevel switching of CMOS-compatible Al 2 O 3 /TiO 2 resistive memories

Auteurs: Yann Beilliard, François Paquette, Frédéric Brousseau, Serge Ecoffey, Fabien Alibart, Dominique Drouin
Publié dans: Nanotechnology, Numéro 31/44, 2020, Page(s) 445205, ISSN 0957-4484
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-6528/aba6b4

Growth and design strategies of organic dendritic networks

Auteurs: Giuseppe Ciccone, Matteo Cucchi, Yanfei Gao, Ankush Kumar, Lennart Maximilian Seifert, Anton Weissbach, Hsin Tseng, Hans Kleemann, Fabien Alibart, Karl Leo
Publié dans: Discover Materials, Numéro 2, 2022, ISSN 2730-7727
Éditeur: Springer
DOI: 10.1007/s43939-022-00028-0

Exploiting Non-idealities of Resistive Switching Memories for Efficient Machine Learning

Auteurs: Victor Yon, Amirali Amirsoleimani, Fabien Alibart, Roger G. Melko, Dominique Drouin, Yann Beilliard
Publié dans: Frontiers in Electronics, Numéro 3, 2023, ISSN 2673-5857
Éditeur: Frontiers
DOI: 10.3389/felec.2022.825077

Analog programing of conducting-polymer dendritic interconnections and control of their morphology

Auteurs: Kamila Janzakova, Ankush Kumar, Mahdi Ghazal, Anna Susloparova, Yannick Coffinier, Fabien Alibart, Sébastien Pecqueur
Publié dans: Nature Communications, Numéro 12, 2022, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-27274-9

P-CRITICAL: a reservoir autoregulation plasticity rule for neuromorphic hardware

Auteurs: Ismael Balafrej, Fabien Alibart, Jean Rouat
Publié dans: Neuromorphic Computing and Engineering, Numéro 2, 2022, Page(s) 024007, ISSN 2634-4386
Éditeur: IOPscience
DOI: 10.1088/2634-4386/ac6533

Investigation of resistive switching and transport mechanisms of Al 2 O 3 /TiO 2− x memristors under cryogenic conditions (1.5 K)

Auteurs: Yann Beilliard, François Paquette, Frédéric Brousseau, Serge Ecoffey, Fabien Alibart, Dominique Drouin
Publié dans: AIP Advances, Numéro 10/2, 2020, Page(s) 025305, ISSN 2158-3226
Éditeur: American Institute of Physics Inc.
DOI: 10.1063/1.5140994

Voltage-dependent synaptic plasticity: Unsupervised probabilistic Hebbian plasticity rule based on neurons membrane potential

Auteurs: Nikhil Garg, Ismael Balafrej, Terrence C. Stewart, Jean-Michel Portal, Marc Bocquet, Damien Querlioz, Dominique Drouin, Jean Rouat, Yann Beilliard, Fabien Alibart
Publié dans: Frontiers in Neuroscience, Numéro 16, 2022, ISSN 1662-453X
Éditeur: Frontiers
DOI: 10.3389/fnins.2022.983950

Electropolymerization processing of side-chain engineered EDOT for high performance microelectrode arrays

Auteurs: Mahdi Ghazal, Anna Susloparova, Camille Lefebvre, Michel Daher Mansour, Najami Ghodhbane, Alexis Melot, Corentin Scholaert, David Guérin, Sébastien Janel, Nicolas Barois, Morvane Colin, Luc Buée, Pierre Yger, Sophie Halliez, Yannick Coffinier, Sébastien Pecqueur, Fabien Alibart
Publié dans: Biosensors and Bioelectronics, Numéro 237, 2023, Page(s) 115538, ISSN 0956-5663
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.bios.2023.115538

Integration of Microfluidic Devices with Microelectrode Arrays to Functionally Assay Amyloid-β-Induced Synaptotoxicity

Auteurs: Camille Lefebvre, Anaïs-Camille Vreulx, Corentin Dumortier, Séverine Bégard, Carla Gelle, Dolores Siedlecki-Wullich, Morvane Colin, Devrim Kilinc, Sophie Halliez
Publié dans: ACS Biomaterials Science & Engineering, Numéro 10, 2024, Page(s) 1856-1868, ISSN 2373-9878
Éditeur: ACS
DOI: 10.1021/acsbiomaterials.3c00997

Neuromorphic Signal Classification Using Organic Electrochemical Transistor Array and Spiking Neural Simulations

Auteurs: Mahdi Ghazal, Ankush Kumar, Nikhil Garg, Sébastien Pecqueur, Fabien Alibart
Publié dans: IEEE Sensors Journal, Numéro 24, 2024, Page(s) 9104-9114, ISSN 1530-437X
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/jsen.2024.3353307

Band gap narrowing induced by oxygen vacancies in reactively sputtered TiO2 thin films

Auteurs: Abdelouadoud El Mesoudy, Denis Machon, Andreas Ruediger, Abdelatif Jaouad, Fabien Alibart, Serge Ecoffey, Dominique Drouin
Publié dans: Thin Solid Films, Numéro 769, 2024, Page(s) 139737, ISSN 0040-6090
Éditeur: Elsevier Sequoia
DOI: 10.1016/j.tsf.2023.139737

Fully CMOS-compatible passive TiO2-based memristor crossbars for in-memory computing

Auteurs: Abdelouadoud El Mesoudy, Gwénaëlle Lamri, Raphaël Dawant, Javier Arias-Zapata, Pierre Gliech, Yann Beilliard, Serge Ecoffey, Andreas Ruediger, Fabien Alibart, Dominique Drouin
Publié dans: Microelectronic Engineering, Numéro 255, 2023, Page(s) 111706, ISSN 0167-9317
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.mee.2021.111706

In‐Memory Vector‐Matrix Multiplication in Monolithic Complementary Metal–Oxide–Semiconductor‐Memristor Integrated Circuits: Design Choices, Challenges, and Perspectives

Auteurs: Amirali Amirsoleimani, Fabien Alibart, Victor Yon, Jianxiong Xu, M. Reza Pazhouhandeh, Serge Ecoffey, Yann Beilliard, Roman Genov, Dominique Drouin
Publié dans: Advanced Intelligent Systems, Numéro 2/11, 2020, Page(s) 2000115, ISSN 2640-4567
Éditeur: Wiley-VCH
DOI: 10.1002/aisy.202000115

Other (1)

Expanding memory in recurrent spiking networks

Auteurs: Balafrej, Ismael; Alibart, Fabien; Rouat, Jean
Publié dans: Numéro 1, 2024
Éditeur: arxiv
DOI: 10.48550/arxiv.2310.19067