Un nouveau capteur pour cartographier le cerveau ! 5 fois plus fin qu'un cheveu
Des chercheurs ont mis au point un nouveau capteur capable de pénétrer jusqu'à 10 cm de profondeur dans le cerveau humain, permettant un enregistrement haute résolution de l'activité cérébrale profonde.
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Le Laboratoire d'électronique intégrée et de bio-interfaces (IEBL) de l'Université de Californie à San Diego a présenté une approche révolutionnaire pour l'enregistrement clinique de l'activité cérébrale profonde. Ils ont développé un nouveau capteur capable de pénétrer jusqu'à 10 cm de profondeur dans le cerveau humain, permettant un enregistrement haute résolution.
UN CAPTEUR INNOVANT
Cette approche innovante, relayée par Donanımhaber, repose sur des sondes ultra-fines, flexibles et personnalisables, fabriquées à partir de matériaux de qualité clinique. Ces sondes sont équipées de capteurs capables d'enregistrer les signaux cérébraux dans la zone où elles sont implantées. Leur petite taille permet un placement rapproché, autorisant une détection haute résolution dans des profondeurs du cerveau jusqu'ici inégalées. Shadi Dayeh, professeur de génie électrique à l'UC San Diego et auteur correspondant de l'article, explique :
"Nous avons développé une méthode de fabrication totalement différente pour les électrodes à film mince. Cette méthode permet de produire des électrodes reproductibles, personnalisables et à haute capacité de production, capables d'atteindre les structures cérébrales profondes nécessaires à des fins thérapeutiques. De plus, malgré un corps d'électrode plus fin, elle permet une résolution spatiale et un nombre de canaux élevés."
D'une épaisseur de seulement 15 microns (environ 1/5e de l'épaisseur d'un cheveu humain), les sondes peuvent actuellement enregistrer jusqu'à 128 canaux. Il s'agit d'un bond en avant significatif par rapport aux sondes cliniques actuelles, qui ne comptent que 8 à 16 canaux. Les chercheurs visent à atteindre des milliers de canaux par sonde. Cette avancée donnera aux médecins la capacité de capturer, d'analyser et de comprendre les signaux cérébraux avec une meilleure résolution.
Les résultats de cette technologie pourraient aller au-delà de l'épilepsie pour s'étendre à des applications concernant la maladie de Parkinson, les troubles du mouvement, le trouble obsessionnel-compulsif, l'obésité, la dépression résistante au traitement, les douleurs chroniques sévères et diverses autres maladies. La micro-stéréo-électro-encéphalographie (µSEEG) de l'UC San Diego permet une surveillance sans fil des patients atteints d'épilepsie résistante au traitement pendant une durée allant jusqu'à 30 jours. Le professeur Dayeh imagine un système sans fil qui permettrait aux patients de se déplacer librement, que ce soit en milieu hospitalier ou à domicile, tout en surveillant en continu les structures corticales et cérébrales profondes.
SYSTÈME DE SURVEILLANCE CÉRÉBRALE SANS FIL
Les chercheurs travaillent activement sur la vision d'un système de surveillance cérébrale doté de capteurs placés dans les profondeurs et à la surface du cerveau. Communiquant sans fil avec un petit système informatique contenu dans un boîtier, ce dispositif pourrait fournir une alimentation sans fil et une infrastructure de calcul pour l'enregistrement des signaux cérébraux jusqu'à 30 jours. Le Dr Dayeh déclare : "L'objectif ultime est de développer le système et les technologies nécessaires d'ici 2026, afin d'offrir aux patients un système sans fil leur permettant de se déplacer librement."
L'étude indique que le système a fonctionné avec succès chez deux patients lors d'opérations de retrait de tumeurs. Les données obtenues à partir de divers modèles animaux, notamment des rats, des porcs et des primates non humains, démontrent la polyvalence du système. Les sondes, d'une longueur allant jusqu'à 10 cm, ont permis d'enregistrer des structures cérébrales profondes, fournissant des informations cruciales sur la dynamique cérébrale aux niveaux macroscopique et du neurone unique.