Publié le | dans Actus santé

Avez-vous déjà enten­du par­ler des implants neu­ronaux ? À quoi ser­vent-ils ? À qui sont-ils des­tinés ? Explorons plus en détail cette révo­lu­tion à la fron­tière du médi­cal.

Rappel de la fonction des neurones

Les neu­rones, sont des cellules‍ nerveuses qui for­ment les fonde­ments de notre pen­sée, de ​nos émo­tions et de notre con­science. Ces cel­lules ont pour rôle de faire cir­culer les infor­ma­tions au cerveau. Elles sont capa­bles de recevoir, d’analyser et de pro­duire des infor­ma­tions.

Qu’est-ce que les implants neuronaux ?

Plus spé­ci­fique­ment appelés « implants cérébraux » ces implants élec­tron­iques sont con­sti­tués d’élec­trodes per­me­t­tant de lire et de con­trôler des sig­naux cérébraux. Implan­tés en pas­sant le plus sou­vent par la gorge, le nez, ou le côté de l’œil, ils sont insérés minu­tieuse­ment à l’aide de bras robo­t­isés. Ils sont par la suite ali­men­tés par une bat­terie, qui peut être rechargée à dis­tance par une induc­tion élec­tro­mag­né­tique.

Véri­ta­ble inno­va­tion tech­nologique, les implants neu­ronaux ouvrent ‎ de nou­velles per­spec­tives fasci­nantes en ter­mes d’amélioration de la cog­ni­tion humaine. Ils offrent notam­ment la pos­si­bil­ité de stim­uler élec­trique­ment le cerveau afin d’améliorer :

  • La mémoire ;
  • L’apprentissage ;
  • La con­cen­tra­tion ;
  • La motric­ité de mem­bres paralysés ;
  • D’autres fonc­tions cog­ni­tives essen­tielles.​

Les implants‌ neu­ronaux pour­raient ain­si représen­ter une véri­ta­ble avancée médi­cale pour les per­son­nes :

  • Lut­tant con­tre la perte de mémoire liée‍ à l’âge ;
  • Atteintes de maladies‌ neu­rologiques comme la mal­adie d’Alzheimer, la mal­adie de Parkin­son, l’épilepsie ou ayant des lésions de la moelle épinière ;
  • Souhai­tant sim­ple­ment amélior­er leurs capac­ités d’apprentissage.

 

Illustrations d’avancées récentes d’implants neuronaux 

Ces dis­posi­tifs de bioélec­tron­ique médi­cale ‍ont le poten­tiel de trans­former nos capac­ités ‍men­tales et d’ouvrir de ‌nou­velles voies vers ‍une com­préhen­sion plus profonde​ du ‌cerveau humain.

En Suisse, une équipe dirigée par Gré­goire Cour­tine, neu­ro­sci­en­tifique à l’É­cole poly­tech­nique fédérale de Lau­sanne (EPFL), et Joce­lyne Bloch, neu­rochirurgi­en­ne au Cen­tre hos­pi­tal­ier uni­ver­si­taire vau­dois (CHUV), ont conçu une palette d’électrodes implan­tée sur la moelle de patients para­plégiques. Cette inter­ven­tion leur a per­mis de remarcher, d’abord via un pro­gramme infor­ma­tique pilotant les impul­sions, puis directe­ment par le patient via un implant cérébral dévelop­pé par des chercheurs du CEA, au lab­o­ra­toire Cli­natec à Greno­ble.

Des chercheurs de l’U­ni­ver­sité de Cam­bridge ont quant à eux, mis au point un nou­veau type d’implant neu­ronal qui pour­rait restau­r­er la fonc­tion des mem­bres chez les per­son­nes qui ont per­du l’usage de leurs bras ou de leurs jambes. Dans une étude menée chez le rat, ces chercheurs ont util­isé un implant “bio­hy­bride” visant à amélior­er la con­nex­ion entre le cerveau et les mem­bres paralysés. Ils ont conçu un dis­posi­tif élec­tron­ique flex­i­ble bio­com­pat­i­ble suff­isam­ment mince pour être con­nec­té à l’extrémité d’un nerf. Une couche de cel­lules souch­es, repro­gram­mée en cel­lules mus­cu­laires, a ensuite été placée sur l’électrode. C’est la pre­mière fois que ce type de cel­lule souche, appelée cel­lule souche pluripo­tente induite, est util­isé de cette manière dans un organ­isme vivant. Le dis­posi­tif com­bine une élec­tron­ique flex­i­ble et des cel­lules souch­es humaines, les cel­lules maîtress­es “repro­gram­ma­bles” du corps, pour mieux s’intégrer à la fonc­tion du nerf et du mem­bre moteur.

Out­re son poten­tiel pour la restau­ra­tion de la fonc­tion chez les per­son­nes qui ont per­du l’usage d’un mem­bre ou de mem­bres, les chercheurs pensent que leur dis­posi­tif pour­rait égale­ment être util­isé pour con­trôler les mem­bres pro­thé­tiques en inter­agis­sant avec des axones spé­ci­fiques respon­s­ables du con­trôle moteur.

L’é­tude pré­cise que « En com­bi­nant des cel­lules humaines vivantes avec des matéri­aux bioélec­tron­iques, nous avons créé un sys­tème capa­ble de com­mu­ni­quer avec le cerveau de manière plus naturelle et intu­itive, ouvrant de nou­velles pos­si­bil­ités pour les pro­thès­es, les inter­faces cerveau-machine et même l’amélioration des capac­ités cog­ni­tives ».

Grâce à un implant cérébral, une “pro­thèse de mémoire” a per­mis d’améliorer la mémori­sa­tion chez une ving­taine de patients, donc cer­tains souf­frant de lésions cérébrales, rap­por­tent des travaux améri­cains pub­liés dans Fron­tiers in Human Neu­ro­science. Les per­for­mances de ce dis­posi­tif capa­ble de mimer l’activité du cerveau pen­dant l’encodage d’un sou­venir lais­sent l’équipe espér­er un futur développe­ment per­me­t­tant de retarder la sur­v­enue des démences.

Pour aller plus loin encore, Elon Musk a dévelop­pé un implant cérébral bap­tisé « Télé­pathie ». Con­sti­tué d’une bat­terie qui peut se recharg­er sans fil à l’aide d’un autre appareil relié au secteur et placé à prox­im­ité, cet implant se com­pose de 1024 élec­trodes répar­ties sur 64 fils « ultra-flex­i­bles et ultra-fins », détaille l’entreprise cal­i­forni­enne. Ces mini-fils ont pour mis­sion d’enregistrer l’activité neu­ronale pour la trans­met­tre à un appareil comme un ordi­na­teur ou un télé­phone. Con­crète­ment, il s’agit d’implanter au sein du cerveau, dans les régions qui con­trô­lent le mou­ve­ment, des fils sou­ples par­cou­rus d’électrodes chargées de détecter les « poten­tiels d’action » déclenchés par les neu­rones, et por­teuses de « l’intention » du por­teur de l’implant. Ces sig­naux cérébraux sont trans­mis sans fil à un dis­posi­tif externe, qui les décode.

Totale­ment révo­lu­tion­naire, il est toute­fois impor­tant de soulign­er que les implants neu­ronaux soulèvent d’importantes ques­tions liées à l’éthique et à la sécu­rité. Il est pour cette rai­son indis­pens­able, de garan­tir aux por­teurs d’implants, des​ régle­men­ta­tions strictes ‍avant ‌de généralis­er l’utilisation ‌des implants neu­ronaux pour l’amélioration cog­ni­tive.

Sources :