Une nouvelle puce cérébrale peut être chargée sans fil et peut stimuler les neurones avec de la lumière

Une nouvelle puce qui peut être alimentée sans fil et qui peut être implantée, après une intervention chirurgicale mineure, dans le cerveau humain a été construite par une équipe de recherche de l’université d’État de Caroline du Nord. Cette puce sert à stimuler le cerveau à la fois par la lumière et l’électricité, mais peut également lire les signaux neuronaux en détectant les changements électriques, par exemple dans une région particulière du cerveau.

Il a déjà été testé sur des rats, mais selon Yaoyao Jia, auteur correspondant de l’étude, l’appareil pourrait être d’une grande aide pour comprendre encore plus profondément le comportement de zones importantes du cerveau humain en réponse à la stimulation neurale sous diverses formes : « Cet outil nous aidera à répondre à des questions fondamentales qui pourraient ensuite ouvrir la voie à des progrès dans la lutte contre des troubles neurologiques tels que la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson ».

La puce est très petite (elle mesure 5 × 3 mm) et possède une bobine de réception d’énergie qui peut être rechargée sans fil, mais simplement en appliquant un champ électromagnétique à proximité. Lors de tests effectués sur des souris, le champ électromagnétique a entouré les cages et les puces ont donc été alimentées de manière presque autonome et indépendante. Bien entendu, la puce peut également envoyer et recevoir des données et des informations sans aucun fil.
Enfin, souligne les chercheurs, il s’agit d’une puce trimodale : elle peut effectuer trois tâches à la fois, contrairement à la plupart des puces neurales similaires, même les plus avancées, qui peuvent effectuer deux tâches à la fois.

Outre les deux tâches plus « traditionnelles » d’une telle puce (stimulation du cerveau et lecture des signaux neuronaux), cette puce peut également éclairer le tissu cérébral pour effectuer une stimulation optique. Avec la stimulation optique, souligne Jia, on peut être beaucoup plus précis en prenant des milliers de certains groupes de neurones car un seul groupe de neurones peut être modifié de sorte que seuls les neurones de ce groupe soient sensibles à la lumière.
C’est un domaine de recherche actuellement très actif en neurosciences, un domaine qui risquait cependant, du moins jusqu’à l’avènement de cette puce, d’être limité par le manque d’outils et de puces électroniques appropriés pour mener à bien ce type de travaux.

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