Des chercheurs créent un appareil qui observe des centaines de neurones en temps réel


La puissance de calcul du silicium rencontre désormais la recherche sur le cerveau et les prothèses.

Des chercheurs de l’université de Stanford aux États-Unis ont créé un nouveau dispositif qui relie directement le cerveau aux technologies à base de silicium. Cette méthode permet d’enregistrer plus de données de manière plus non intrusive que les autres dispositifs actuels.

L’espoir est que ce dispositif améliorera les technologies médicales pour l’homme à l’avenir, comme les prothèses et les dispositifs d’aide à la parole et à la vision.

Leur étude a été publiée dans la revue Science Advances le 20 mars.

Nouvelle méthode de collecte de données à partir du cerveau

“Personne n’a encore pris ces composants électroniques en silicium 2D et ne les a fait correspondre à l’architecture tridimensionnelle du cerveau”, a déclaré Abdulmalik Obaid, étudiant en sciences des matériaux et en ingénierie à l’université de Stanford.

“Nous avons dû jeter ce que nous savions déjà sur la fabrication conventionnelle des puces et concevoir de nouveaux procédés pour faire entrer l’électronique en silicium dans la troisième dimension. Et nous devions le faire d’une manière qui puisse être facilement mise à l’échelle”, a-t-il poursuivi.

Abdulmalik Obaid (à gauche) et Nick Melosh (à droite) avec leur réseau de micro-fils, Source : Andrew Brodhead/Université de Stanford

L’appareil est relié à un certain nombre de micro-fils, qui ont tous une largeur équivalente à la moitié d’un cheveu humain. Ces fils sont insérés dans le cerveau et sont directement connectés au dispositif en silicium à l’extérieur. L’appareil enregistre alors tous les signaux électriques du cerveau qui passent par chaque fil.

“L’activité électrique est l’une des façons les plus précises d’observer l’activité cérébrale”, a déclaré Nick Melosh, professeur de science et d’ingénierie des matériaux à Stanford et co-auteur principal de l’article. “Avec ce réseau de micro-fils, nous pouvons voir ce qui se passe au niveau d’un seul neurone.”

Il s’agit d’une option simple mais approfondie, comme l’explique Nick Melosh : “Les puces de silicium sont très puissantes et ont une incroyable capacité de mise à l’échelle. Notre gamme s’associe à cette technologie très simplement. Vous pouvez en fait simplement prendre la puce, l’appuyer sur l’extrémité exposée du faisceau et obtenir les signaux.”

Actuellement, les tests n’ont été effectués que sur des animaux, et en particulier sur des souris. Les prochaines étapes comprennent des études à plus long terme sur les animaux, ainsi que l’examen des autres types de données que leur appareil peut prendre en compte.

Le but ultime est de voir si cette technologie peut être utilisée pour améliorer les technologies médicales, comme dans les prothèses et les dispositifs qui contribuent à améliorer la parole et la vision.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche

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