Plus qu’un grain de sable

Berkeley, le samedi 17 septembre 2016 – Les travaux mettant en évidence la possibilité d’élaborer des interfaces entre le cerveau humain et des logiciels informatiques se sont multipliés ces dernières années. Ces dispositifs offrent de nombreuses promesses, notamment pour les patients totalement paralysées. L’équipe du professeur Michel Maharbiz de l’université de Berkeley se consacre depuis plusieurs années à ces questions et notamment à l’élaboration d’une nouvelle génération d’interfaces « cerveau-machine », afin de proposer une « technologique cliniquement viable » explique le doctorant en neuroscience Ryan Neely. C’est dans cette optique que ces chercheurs ont mis au point un capteur microscopique, dont la taille ne dépasse pas celle d'un grain de sable (pour reprendre le type de comparaison dont les Américains sont souvent friands) pouvant être directement implanté dans le corps humain et qui ne nécessite pas de pile.

Piézoélectrique

La transmission des données enregistrées par ce capteur se fait par les ondes, grâce au cristal piézoélectrique dont il est en partie constitué. « Des ultrasons sont émis par un système externe, comme lorsqu’on réalise une échographie. Ces ondes sonores vont alors se réfléchir sur la partie sollicitée : un muscle ou un nerf. Le capteur va ensuite recueillir les ondes avant de les traduire en tension électrique, dont l’analyse fournit des informations sur l’état du corps » décrypte dans les colonnes du Figaro, Nicolas Chaban, ingénieur de recherche au sein de l’entreprise française Piezotech, spécialisée dans le développement des polymères piézoélectriques.

Applications thérapeutiques

Testé avec succès chez le rat comme le décrit un article publié dans la revue Neuron par l’équipe de Michel Maharbiz, le capteur pourrait répondre à différentes utilisations. Il porte tout d’abord la promesse d’un outil d’évaluation et de mesure sans précédent. « Avoir accès à la télémétrie intracorporelle n'a jamais été possible parce qu'il n’existait pas de dispositif minuscule pouvant être implanté très profondément. Mais maintenant, je peux prendre un grain de sable et l’installer à côté d'un nerf ou d'un organe, votre tube digestif ou un muscle, et disposer de la lecture des données » s’enthousiasme dans un communiqué diffusé par l’université de Berkeley Michel Maharbiz. Les utilisations pourraient également être thérapeutiques, avec la possibilité d’une stimulation très précise. Les chercheurs américains envisagent des indications dans le traitement de l’épilepsie ou de l’obésité.

Des essais chez l’homme dans deux ans ?

Des améliorations doivent cependant encore être apportées au dispositif élaboré. Les chercheurs continuent ainsi à travailler encore sur sa miniaturisation. Ils souhaitent également pouvoir proposer un système biocompatible, qui ne nécessiterait pas d’extraire le capteur (comme ce fut le cas dans l’expérimentation chez le rat). Autant de nouveaux développements qui ne permettent pas d’envisager immédiatement des tests chez l’homme. L’équipe de Michel Maharbiz espère cependant pouvoir les débuter d’ici deux ans.

Aurélie Haroche

Référence
Dongjin Seo et coll. : Wireless recording in the peripheral nervous system with ultrasonic neural dust. Neuron. 2016 3;91:529-39. (doi: 10.1016/j.neuron.2016.06.034).

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