Le domaine en développement rapide de la neurochirurgie

Avec le développement rapide de la technologie d'interface cerveau-machine, les neuroprothèses - des implants contenant des électrodes multi-contacts qui peuvent remplacer certaines fonctions nerveuses - ont le potentiel de faire des miracles

Ils peuvent être capables de restaurer le sens du toucher des amputés, d'aider la marche paralysée en stimulant la moelle épinière et de réduire au silence l'activité neuronale des personnes souffrant de douleur chronique.

Depuis des décennies, les chercheurs utilisent les neuroprothèses oculaires comme moyen de contourner les déficits neuronaux causés par des troubles, des maladies ou des blessures. Aujourd'hui, plusieurs types d'implants cérébraux chirurgicaux sont mis à l'essai pour vérifier leur capacité à rétablir un certain niveau de fonction chez les patients souffrant de graves déficiences sensorielles ou motrices.

"Il s'agit d'une période passionnante dans le domaine de la neuroprothétique, avec les progrès de la technologie qui entraînent une adoption croissante ", a déclaré Will McGuire, président et PDG de Second Sight, une société de neuroprothèses basée à Los Angeles. "Nous voyons des dispositifs appliqués à des troubles allant de la douleur et des mouvements restreints à l'apnée du sommeil et à la vision."

C'est une période passionnante dans le domaine de la neuroprothétique, où les progrès de la technologie sont à l'origine d'une adoption croissante. Nous voyons des dispositifs appliqués à des troubles allant de la douleur et des mouvements restreints à l'apnée du sommeil et à la vision."

Technologie visionnaire

Des cinq sens humains, la vue et l'ouïe sont souvent considérés comme les plus importants. Ils nous permettent d'interagir les uns avec les autres et avec notre environnement, et la perte de l'un ou l'autre peut être extrêmement préjudiciable à la qualité de vie. S'appuyant sur la recherche sur la façon dont les images et les sons sont transmis et représentés dans le cerveau, les scientifiques développent actuellement des technologies neuroprothétiques qui peuvent au moins partiellement restaurer ces sens.

Second Sight a développé une série d'implants de plus en plus avancés capables d'améliorer la vision des personnes malvoyantes. Le premier dispositif de l'entreprise, Argus II, est un implant rétinien qui offre une vision aux personnes atteintes de rétinite pigmentaire (une maladie génétique de l'œil).

>>>> Pour en savoir plus sur Argus II, cliquez ici.

Le dernier produit plus puissant de Second Sight est le système de prothèse corticale visuelle Orion (Orion). Conçu pour fournir une vision artificielle utile aux personnes aveuglées par tout, du glaucome à la rétinopathie diabétique en passant par les maladies du nerf optique et les lésions oculaires, il convertit les images captées par une caméra vidéo miniature montée sur une paire de lunettes en une série de petites impulsions électriques.

"En contournant l'anatomie de l'œil malade ou blessé, l'appareil transmet sans fil ces impulsions électriques à un réseau de 60 électrodes implantées à la surface du cortex visuel du cerveau ", explique Will McGuire. "Cela peut fournir une perception des modèles de lumière." Actuellement en cours d'étude de faisabilité, Orion est en cours de commercialisation auprès de la FDA.

"Le développement futur pourrait voir le nombre d'électrodes augmenter, l'ajout d'une deuxième caméra pour faciliter la perception de la distance et l'imagerie thermique, ainsi que l'intégration des capacités de reconnaissance des objets et des visages ", a déclaré McGuire.

Les développements futurs pourraient voir le nombre d'électrodes augmenter, l'ajout d'une seconde caméra pour faciliter la perception de distance et l'imagerie thermique, ainsi que des capacités intégrées de reconnaissance des objets et des visages."

Défis et possibilités

L'interfaçage cerveau-machine étant une proposition extrêmement complexe, les développeurs de dispositifs neuroprothétiques sont toujours confrontés à de multiples défis.

"Il est très difficile d'interpréter avec précision l'activité cérébrale enregistrée à l'extérieur du crâne ", explique le Dr Robert Flint, professeur de neurologie à la Northwestern University, aux États-Unis. "Enregistrer les signaux du cerveau de l'intérieur du crâne est, à bien des égards, plus désirable. Mais pour acquérir des signaux de cette façon, il est évidemment nécessaire de pénétrer dans le crâne. C'est vraiment le principal obstacle au progrès."

L'amélioration de l'interfaçage cerveau-machine est aujourd'hui l'objectif de nombreuses start-up neurotechniques telles que Paradromics, Neuralink et Kernel.

Il est très difficile d'interpréter avec précision l'activité cérébrale enregistrée à l'extérieur du crâne. L'enregistrement des signaux cérébraux de l'intérieur du crâne est, à bien des égards, plus souhaitable. Mais pour acquérir des signaux de cette façon, il est évidemment nécessaire de pénétrer dans le crâne. C'est vraiment le principal obstacle au progrès."

Malgré les défis, les neuroprothèses présentent un énorme potentiel clinique, avec un marché qui devrait afficher une croissance de 14% d'une année sur l'autre jusqu'en 2026. À l'avenir, les dispositifs deviendront de plus en plus petits, avec des réseaux de plus en plus sophistiqués, une plus longue durée de vie des piles et une utilisation accrue des données et de l'alimentation transmises sans fil.

Des ensembles de données à long terme, enregistrés sur une période de plusieurs années avec la participation de personnes qui ont implanté des dispositifs médicaux approuvés comme des stimulateurs cérébraux profonds, seront également disponibles. Cela aidera l'apprentissage machine du domaine avec le développement et le perfectionnement de nouveaux algorithmes de contrôle.