Des implants souples pour faire discuter cerveau et machine

Aurons-nous bientôt tous des implants électroniques dans le cerveau? Cet été, l’hyperactif patron de Tesla, Elon Musk, annonçait avoir investi 100 millions de dollars dans une nouvelle société, Neuralink, qui développe ce type de dispositif, dans l’objectif d’accroître nos capacités cognitives.

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Cette vision ne relève pas purement de la science-fiction. Des appareils capables de communiquer avec notre système nerveux sont déjà utilisés dans le domaine médical et font l’objet de prometteuses recherches. Titulaire de la Chaire Fondation Bertarelli de technologie neuroprosthétique à l’EPFL, Stéphanie Lacour développe des implants neuronaux futuristes pour une myriade d’applications nouvelles. Elle présentait ses travaux jeudi 12 septembre au Campus Biotech de Genève dans le cadre de NeuroDay, une conférence rassemblant quelques-uns des meilleurs experts des neurosciences de l’Arc lémanique.

Prothèse sensible

Actuellement, des dispositifs électroniques implantés dans le système nerveux permettent déjà – entre autres – de soulager les symptômes de la maladie de Parkinson, grâce à une stimulation cérébrale profonde, ou de soigner la surdité, avec l’implant cochléaire. D’autres applications sont encore à l’étude. A l’EPFL, l’équipe de Grégoire Courtine est parvenue à rendre une forme de mobilité à des personnes paralysées, grâce à des implants situés au niveau de leur moelle épinière, qui stimulent directement les muscles des jambes sans passer par le contrôle du cerveau. Une autre avancée notable obtenue sur les rives du Léman concerne la mise au point d’une prothèse de main sensible.

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Le dynamisme de la recherche sur les neuroprothèses nécessite la mise au point d’implants de plus en plus sophistiqués. L’objectif est d’obtenir des appareils dotés d’une meilleure résolution et qui peuvent s’intégrer au corps humain sur le long terme. «Un des défis principaux concerne le choix du matériau, explique Stéphanie Lacour. La plupart des implants actuels sont rigides, ce qui ne correspond pas aux caractéristiques de notre cerveau dont la consistance s’apparente plutôt à celle de la gelée.»

C’est la raison d’être de l’implant e-Dura développé dans son laboratoire. Souple et étirable comme de la peau, il peut être placé à la surface du cerveau ou de la moelle épinière sans l’abîmer, limitant les risques de rejet. Testé avec succès sur des rongeurs, e-Dura est capable à la fois de stimuler électriquement des cellules nerveuses ou de décoder les informations qui y transitent, avec des applications possibles dans le traitement de la paralysie mais aussi de la maladie de Parkinson ou de l’épilepsie.

Stimulation lumineuse

L’équipe de la neuroscientifique travaille également sur des capteurs de mouvement qui peuvent être collés directement sur la peau de la main, comme des pansements, afin d’enregistrer les commandes nerveuses du mouvement. Cela peut être utile pour la réhabilitation, chez des personnes souffrant de pathologies affectant la motricité. Enfin, un autre type d’implant décrit par la chercheuse est plutôt destiné à la recherche. Il stimule spécifiquement certains neurones dans le cerveau de la souris en émettant de la lumière.

Une des caractéristiques communes de toutes ces innovations est leur caractère transdisciplinaire. «Leur mise au point nécessite des compétences dans des domaines aussi variés que les neurosciences, la médecine et l’ingénierie», souligne la scientifique, qui se félicite de disposer autour d’elle de toutes ces expertises et espère que ses travaux contribueront à offrir un vieillissement en bonne santé à un plus grand nombre de personnes.

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