Les espoirs d’un pacemaker cérébral sans fil contre Parkinson ou l’épilepsie

Un nouveau neurostimulateur baptisé WAND peut à la fois suivre l’activité cérébrale et envoyer un courant électrique dans le cerveau. Ce dispositif sans fil pourrait demain offrir des traitements plus précis aux patients souffrant d’épilepsie ou de la maladie de Parkinson.

Sommaire

  1. Un pacemaker cérébral sans fil
  2. Une preuve de concept chez l’animal
  3. Demain, offrir des traitements plus efficaces et moins coûteux

Mis au point par des ingénieurs de l’Université de Californie à Berkeley, ce dispositif fonctionne comme un “pacemaker cardiaque” : il surveille l’activité électrique du cerveau et délivre une stimulation électrique s’il détecte un problème. Un tel mécanisme pourrait demain prévenir les tremblements ou les convulsions liés à divers troubles neurologiques.Un pacemaker cérébral sans filLe challenge est double : il faut d’une part réussir à identifier les signatures électriques qui précèdent une crise ou un tremblement et d’autre part, définir la fréquence et la force de la stimulation électrique nécessaire pour les prévenir. Aujourd’hui, ces deux actions nécessitent souvent plusieurs ajustements avant de fournir un traitement optimal.Stimuler et enregistrer simultanément des signaux électriques dans le cerveau revient un peu à essayer de voir de petites ondulations dans un étang tout en vous éclaboussant les pieds : les signaux électriques du cerveau sont submergés par les grandes impulsions électriques délivrées par la stimulation. Ainsi, les stimulateurs cérébraux profonds arrêtent l’enregistrement lorsqu’ils initient une stimulation électrique ou ils enregistrent dans une partie du cerveau différente de l’endroit où ils stimulent.

Mais les chercheurs américains ont conçu une puce capable d’enregistrer le signal complet provenant à la fois des ondes cérébrales subtiles et des impulsions électriques puissantes. Ce qui permet de soustraire le signal des impulsions électriques, produisant ainsi un signal clair des ondes cérébrales. “Parce que nous pouvons réellement stimuler et enregistrer dans la même région cérébrale, nous savons exactement ce qui se passe lorsque nous stimulons pour traiter“, a déclaré Rikky Muller, professeur adjoint d’ingénierie électrique et d’informatique à Berkeley.Une preuve de concept chez l’animalWAND peut enregistrer l’activité électrique à partir de 128 points dans le cerveau, contre 8 dans d’autres systèmes en boucle fermée. Ce dispositif à la fois autonome et sans fil apprend à reconnaître les signes de tremblement ou de convulsions, afin de régler seul les paramètres de stimulation pour les empêcher. Et comme il est en boucle fermée (ce qui signifie qu’il peut stimuler et enregistrer simultanément), il peut ajuster ces paramètres en temps réel.Pour démontrer le dispositif, l’équipe a utilisé WAND pour reconnaître et retarder des mouvements de bras spécifiques chez les macaques rhésus.Schématiquement, ils ont appris à des macaques à utiliser un joystick. Après une période de formation, le dispositif WAND était capable de détecter les signatures neuronales apparaissant au moment où les sujets se préparaient à bouger le joystick, puis de fournir une stimulation électrique qui retardait le mouvement.Demain, offrir des traitements plus efficaces et moins coûteuxIl reste à passer de l’animal à l’homme et à réussir à apprendre au dispositif à détecter des activités cérébrales propres à certains troubles neurologiques comme la

maladie de Parkinson ou

l’épilepsie. “Dans le futur, nous viserons à intégrer l’apprentissage à notre plate-forme en boucle fermée afin de construire des dispositifs intelligents capables de comprendre comment vous traiter au mieux et d’éviter au médecin d’intervenir constamment dans ce processus“, a déclaré Muller. Au-delà de l’enjeu thérapeutique important, ce neurostimulateur pourrait rendre plus accessible ce type de prise en charge. “Trouver le bon traitement pour un patient est extrêmement coûteux et peut prendre des années. Une réduction significative du coût et de la durée pourrait améliorer considérablement les résultats et l’accessibilité d’un tel traitement“, conclut Rikky Muller.Click Here: nrl league jerseys

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