Introduire des centaines de micropuces dans le cerveau pourrait aider la recherche sur l’épilepsie
Elles pourraient même améliorer le traitement de la maladie de Parkinson.
Plusieurs “neurograins”. Jihun Lee/Brown University
Une équipe de scientifiques de l’université de Brown est sur le point de révolutionner les interfaces cerveau-ordinateur (ICO), des gadgets d’assistance qui peuvent aider les personnes souffrant de lésions cérébrales ou vertébrales et ayant des difficultés à se déplacer et à communiquer.
Ils ont créé un système qui utilise des dizaines de micropuces en silicium réparties à la surface du cerveau ou à l’intérieur de ses tissus pour enregistrer et transmettre l’activité à un ordinateur, recueillant ainsi une quantité massive de données neurologiques. Grâce à cette approche, ils peuvent recueillir des signaux neuronaux provenant d’un plus grand nombre de régions qu’il n’est actuellement possible avec d’autres, et ils pourraient aider les chercheurs à mieux comprendre le cerveau et à mettre au point de nouveaux traitements médicaux, selon un communiqué de presse.
De la taille d’un grain de sel, les chercheurs les ont baptisés “neurograins” et, selon l’article publié dans la revue Nature Electronics, ils n’ont été mis en œuvre que sur des rats jusqu’à présent. Pour tester la viabilité des prototypes de neurograin, les chercheurs en ont implanté 48 dans le cortex cérébral – la couche externe du cerveau – d’un rat sous anesthésie, en se concentrant sur les zones motrices et sensorielles du cerveau. Les scientifiques ont pu enregistrer l’activité corticale spontanée de l’animal.
“Chaque grain contient suffisamment de micro-électronique pour que, une fois intégré dans le tissu neuronal, il puisse d’une part écouter l’activité neuronale et, d’autre part, la transmettre au monde extérieur comme une toute petite radio”, a expliqué à Wired Arto Nurmikko, neuro-ingénieur à l’université de Brown et auteur principal de l’étude.
Mais il y a un hic : la qualité du signal n’est pas aussi bonne que celle des puces utilisées dans les interfaces cerveau-ordinateur existantes. Les chercheurs pensent que s’ils parviennent à améliorer la qualité de sortie du système, celui-ci pourrait permettre d’examiner des régions plus larges du cerveau, et le prototype pourrait servir de base à des études sur l’homme, selon Wired.
Ces recherches pourraient ouvrir la voie à l’implantation de neurograins dans des sujets humains, ce qui nécessiterait 770 neurograins par cerveau. Les puces pourraient ainsi contribuer à la stimulation des neurones par des impulsions électriques et à la surveillance de l’activité cérébrale, ce qui pourrait permettre de traiter des maladies neurologiques majeures telles que la maladie de Parkinson, la paralysie ou l’épilepsie.
Pour l’instant, l’équipe a l’intention de tester les neurograins sur des rats conscients et mobiles, les singes étant la prochaine étape. En poursuivant les recherches, ce dispositif pourrait un jour permettre d’enregistrer les signaux cérébraux avec un niveau de détail sans précédent, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles connaissances sur le fonctionnement du cerveau et à de nouvelles thérapies pour les patients souffrant de lésions cérébrales ou vertébrales.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
