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Nouvelles technologies

Des cellules nerveuses artificielles

Audio 02:10
Des scientifiques ont reproduit artificiellement le fonctionnement des cellules nerveuses.
Des scientifiques ont reproduit artificiellement le fonctionnement des cellules nerveuses. CC by Pixabay/Colin Behrens 2.0

Des chercheurs européens ont conçu une puce électronique 100 % biocompatible, mimant le comportement de nos cellules nerveuses. L’objectif est de traiter certaines maladies neurodégénératives (insuffisance cardiaque, Alzheimer ou Parkinson), mais aussi de rétablir les fonctions motrices de personnes paralysées en reconnectant leurs muscles avec leur cerveau.

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Les chercheurs en science numérique expérimentent depuis longtemps des puces imitant le fonctionnement du cerveau humain. Mais les performances actuelles des transistors à base de silicium ne nous permettent même pas pour l’instant de reproduire à l’identique toute la complexité du système nerveux d’un simple moucheron. En revanche, simuler et copier les activités d’un groupe spécifique de neurones biologiques sur des puces électroniques est la prouesse qu’une équipe de chercheurs européens des universités de Bristol et de Bath au Royaume-Uni et celle de Zurich en Suisse a réalisée.

120 neurones artificiels

Leur dispositif, qui se compose de 120 neurones artificiels regroupés sur un substrat de silicium enrobé de silicone d’environ deux millimètres carrés, modifie leur potentiel électrique en fonction des impulsions qu’ils reçoivent des autres neurones biologiques environnants. « Notre système est entièrement paramétrable et permet de mimer n’importe quel type de neurone », expliquent les scientifiques. Les chercheurs ont tout d’abord reproduit les activités des cellules nerveuses des systèmes sympathiques et parasympathiques qui régissent automatiquement la respiration et le rythme cardiaque chez tous les mammifères. Ces biocircuits de très petite dimension ont été ensuite implantés à la base du crâne de rats de laboratoire atteints d’une insuffisance cardiaque dont les cellules nerveuses ne parvenaient plus à contrôler et réguler leur respiration. Non seulement cette arythmie cardiaque d’origine neurologique a pu être stoppée net, mais la progression de la maladie a été totalement inversée.

Objectif : traiter Alzheimer ou Parkinson

Cette première mondiale permet d’espérer de pouvoir utiliser des neurones artificiels comme pièces de rechange quand nos cellules nerveuses deviennent déficientes. Des essais cliniques sur l’humain sont en train d’être mis en place par l’entreprise Ceryx Medical qui est partenaire de ces recherches. L’objectif des scientifiques, à très long terme convient-il de préciser, et qui nécessitera des années d’expérimentations, serait de pouvoir traiter toutes les maladies neurodégénératives, comme Alzheimer, Parkinson ou encore l’épilepsie.

Les chercheurs envisagent également de réparer les lésions nerveuses de la colonne vertébrale et de permettre ainsi aux personnes paralysées de retrouver l’usage de leurs membres en reconnectant par l’intermédiaire de ces biocircuits neurologiques de substitution, leurs muscles avec le cerveau.

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