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Un très petit implant peut lire et transmettre les signaux cérébraux

En utilisant la lumière au lieu de connexions électriques, l’implant peut agir en profondeur dans le cerveau sans endommager les tissus ni déclencher de réponses immunitaires.





Un implant cérébral plus petit qu’un grain de sel peut enregistrer et transmettre l’activité neuronale sans fil pendant plus d’un an, marquant une avancée majeure dans la recherche sur la surveillance cérébrale à long terme.Le dispositif, développé par des chercheurs de l’Université Cornell, s’appelle une électrode optoélectronique sans fil à l’échelle microscopique, ou MOTE.Il permet un suivi continu des signaux cérébraux sans fils ni équipement encombrant.

Il fonctionne à l’aide de faisceaux laser infrarouges inoffensifs qui traversent les tissus cérébraux pour alimenter le circuit.La même énergie lumineuse est également utilisée pour renvoyer des données via de minuscules impulsions de lumière infrarouge qui codent les signaux électriques des neurones.Cette conception permet à l’appareil de fonctionner à l’intérieur du cerveau sans piles ni câbles, réduisant ainsi les interférences avec les tissus.

Construite à partir d’arséniure d’aluminium et de gallium, la diode semi-conductrice de l’implant capte la lumière pour l’alimentation et l’émet pour la communication.Il comprend également un amplificateur à faible bruit et un encodeur optique basé sur une technologie de micropuce standard, permettant un enregistrement précis du signal avec une consommation d'énergie minimale.

Le dispositif est testé d’abord sur des cultures cellulaires, puis implanté chez des souris, ciblant la région cérébrale responsable du traitement des informations sensorielles provenant des moustaches.Pendant un an, il enregistre systématiquement à la fois les pointes neuronales et les signaux synaptiques plus larges, tout en gardant les animaux en bonne santé.La petite taille et le fonctionnement sans fil visent à éviter les irritations causées par des électrodes ou des fibres optiques plus grandes, qui peuvent déclencher des réponses immunitaires dans les tissus cérébraux.

La conception du MOTE peut également prendre en charge la collecte de données lors des examens IRM, ce qui n'est pas possible avec les implants traditionnels.Les chercheurs prévoient d'adapter le système aux études sur la moelle épinière et à la surveillance neuronale continue à l'aide de plaques crâniennes artificielles.L’étude complète apparaît dans Nature Electronics, mettant en évidence les progrès vers des interfaces cerveau-machine à long terme et peu invasives.