Les implants neuronaux qui prétendent stimuler la fonction de la mémoire dans le cerveau, ne sont pas nouveaux. Mais une nouvelle approche du problème a conduit à la création d’un dispositif qui écoute le cerveau avant de répondre. En effet, des scientifiques ont développé un implant neuronal permettant d’améliorer la mémoire de 15%.

Cette méthode de stimulation cérébrale en « boucle fermée » a déjà démontré qu’elle peut améliorer le rappel d’une liste de mots de 15% chez les volontaires. Une avancée qui pourrait un jour aider à améliorer la qualité de vie des personnes atteintes de maladies neurologiques dégénératives telles que la maladie d’Alzheimer.

Afin de tester leur dispositif, une équipe de scientifiques dirigée par des chercheurs de l’Université de Pennsylvanie et de l’Université Thomas Jefferson a recruté 25 patients sous surveillance clinique pour épilepsie. Leurs choix de sujets d’essai était plus une question d’éthique et de commodité qu’autre chose : l’appareil et le processus de surveillance nécessitent l’insertion de sondes fines dans le cerveau, une procédure qui serait bien trop risquée pour un simple essai clinique.

En ajustant l’activité électrique des sondes, les scientifiques ont souhaité activer les composants clés du réseau de mémoire du cerveau, mais uniquement lorsque ce dernier avait du mal à stocker des souvenirs, et non quand il fonctionnait correctement.

Le concept de base, qui veut favoriser la mémorisation par stimulation neurale n’est pas nouveau. Les neuroscientifiques ont progressé : de l’utilisation de techniques de stimulation magnétique transcrânienne non invasives à la stimulation cérébrale profonde, dans le but de pouvoir activer les bonnes voies et encourager le cerveau à stocker et à se reconnecter avec les souvenirs.

Bien qu’il y ait eu des succès encourageants en ciblant précisément des zones telles que l’hippocampe et les lobes temporaux médiaux, les résultats n’ont pas toujours été cohérents. Une partie du problème pourrait être le choix de l’emplacement à traiter dans le cerveau, mais un autre défi pourrait très bien être de bien choisir la méthode à employer. Par le passé, certains scientifiques ont utilisé ce que l’on appelle un système en boucle ouverte, ce qui signifie que la stimulation n’a pas été modifiée en réponse à l’activité du cerveau.

Mais le nouveau dispositif se base sur un système de boucle fermée, qui permet de varier la stimulation électrique en se basant sur la rétroaction décodée de l’activité neuronale dans une partie précise du cerveau, appelée cortex temporal latéral.

Les chercheurs ont analysé et étudié le modèle individuel de l’activité cérébrale de chaque sujet au repos et durant la mémorisation d’une liste de mots. Au cours des séances de suivi, les chercheurs ont stimulé le cortex temporal latéral à chaque fois que la rétroaction du système leur indiquait que le bénévole avait une faible probabilité de se rappeler avec succès d’un mot, en fonction de la manière dont il le mémorisait.

D’une certaine manière, cette nouvelle façon de stimuler le cerveau reprend le même principe que le stimulateur cardiaque : les capteurs « écoutent » ce qui se passe avant d’agir, stimulant le tissu que lorsque cela est nécessaire.

Idéalement, la recherche pourrait être utilisée pour aider les patients atteints de démence, en améliorant leur mémoire. Mais l’idée de décoder l’activité neuronale et de pouvoir répondre ensuite par stimulation, pourrait avoir des applications pour de nombreux troubles neurologiques : « Maintenant que la technologie est sortie de la boîte, toutes sortes d’algorithmes de neuromodulation pourraient être utilisés de cette manière », a déclaré le psychologue de l’Université de Pennsylvanie et auteur principal de l’étude, Michael Kahana.

Par la suite, les chercheurs souhaitent étudier comment la méthode en boucle fermée fonctionne sur la partie du cerveau qui se remémore les souvenirs dans le processus de la mémoire. Cependant, à l’heure actuelle, installer ces sondes précisément là où elles sont nécessaires reste une opération très délicate. Cela signifie que le processus ne serait employé que dans le pire des scénarios, lorsque les médicaments ou d’autres traitements auraient échoués. Mais pour certaines personnes souffrant des effets de la démence, un véritable stimulateur cérébral pourrait considérablement améliorer leur qualité de vie.

Source : Nature Communications

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