Des capteurs biocompatibles pour mieux mesurer l’activité du cerveau

Interpréter les signaux émis par le cerveau et les traduire en commandes utilisables par l’homme. C’est l’objectif poursuivi à travers le développement d’interfaces entre l’homme et l’ordinateur, ayant en particulier pour application de pallier certains handicaps (paralysie, amputation,…).

Jusqu’à présent les chercheurs se heurtaient à des limites technologiques car les capteurs utilisés pour enregistrer l’activité cérébrale manquent de finesse de discernement. Car, pour capturer le maximum de signaux émis par le cerveau, il faut être en contact direct avec le système nerveux central. Or, cette prouesse est très difficile à réaliser avec des systèmes de mesure non invasifs (électrodes posées sur la tête). Autre inconvénient, la plupart des capteurs utilisés aujourd’hui ne sont pas biocompatibles, ce qui déclenche une réaction immunitaire (rejet) aboutissant à une perte de signal au bout d’un certain temps. Enfin, et c’est le plus important, les signaux captés sont pré-amplifiés car loin de la source, ce qui empêche leur exploitation optimale.

La solution des transistors organiques

Des chercheurs dirigés par Christophe Bernard au sein de l’Institut de neurosciences des systèmes* ont conçu un système de capteurs de l’activité du cerveau 100 % biocompatibles en matériau organique.

Le support, à base de composés de carbone 100 % biocompatibles, est à la fois fin (quelques microns) et souple comme de la cellophane et très résistant. Le système a été testé dans un modèle animal d’épilepsie. La qualité du signal cérébral enregistré est multipliée par dix par rapport aux systèmes traditionnels.

Une telle avancée devrait permettre des applications cliniques immédiates, dans le diagnostic et le traitement de certaines pathologies, dans la conception d’organes sensoriels artificiels ou dans le pilotage de membres artificiels, de types exosquelettes ou neuroprothèses.

En plus de l’aspect pathologie, la technologie des transistors organiques représente une innovation majeure en recherche fondamentale, notamment dans le cadre du Human Brain Project, financé à hauteur d’un milliard d’euros par la communauté européenne.

Enfin, notez que ces travaux viennent juste d’être publiés (le 12 mars) dans la revue Nature Communications, mais recherche internationale oblige, ils ne sont disponibles qu’en langue anglaise. O. Clot-Faybesse

* Unité Inserm 1106, en collaboration avec le département de Bioélectronique de l’Ecole des Mines de Saint-Etienne.