Les scientifiques ont inventé des neurones artificiels pouvant être implantés dans le cerveau pour réparer les dommages causés par la maladie d’Alzheimer ou d’autres cas de maladies neurodégénératives.
Dans un rapport publié dans le journal britannique Telegraph, l’écrivaine Sarah Knapton a déclaré que des cellules électroniques développées par des équipes de l’Université de Bath et une équipe de collaborateurs internationaux sont placées sur une puce de silicium et imitent les réponses des neurones biologiques alimentés par le système nerveux.
Elle a expliqué que les neurones sont des cellules spécialisées responsables de la transmission de l’influx nerveux, permettant aux parties du corps de communiquer. Ces cellules représentent les composants de base du cerveau, de la moelle épinière et du système nerveux, car elles sont situées autour du cœur.
Les chercheurs ont essayé de créer des cellules cérébrales artificielles pendant des décennies, mais ce processus a été difficile car la façon dont les neurones répondent aux signaux est souvent complexe et imprévisible, mais sur la base d’une modélisation informatique, les scientifiques ont développé des équations qui expliquent comment les cellules réagissent lorsqu’elles reçoivent des signaux électriques de certains nerfs et créent des tranches de silicium qui reflètent cette réponse.
“Jusqu’à présent, les neurones ressemblaient à des boîtes noires, mais nous avons pu ouvrir la boîte noire et regarder à l’intérieur”, a déclaré le professeur Alan Nogaret du Département de physique de l’Université de Bath, chargé de diriger le projet.
L’équipe estime que l’invention pourrait ouvrir la voie à une nouvelle ère de transplantations capables de traiter des maladies chroniques telles que l’insuffisance cardiaque, la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurodégénératives.
Dans le cas d’une insuffisance cardiaque, par exemple, les neurones situés à la base du cerveau ne répondent pas correctement aux commentaires du système nerveux et, à leur tour, n’envoient pas les signaux corrects au cœur. Par conséquent, le cœur ne pompe pas le sang avec la force nécessaire.
L’équipe utilise déjà des neurones pour développer des stimulateurs cardiaques intelligents qui répondent en temps réel aux demandes du cœur, tout comme un cœur en bonne santé, plutôt que de maintenir le rythme constant des dispositifs conventionnels, a déclaré l’auteur.
De plus, ces neurones peuvent aider à réparer la lésion de la moelle épinière au cours de laquelle la connexion neuronale s’est produite complètement ou les cellules cérébrales sont mortes comme dans la maladie d’Alzheimer.
Les cellules industrielles n’ont besoin que d’un milliard de puissance de microprocesseur, soit environ 140 nanowatt, ce qui les rend idéales pour les greffes médicales.
Pour sa part, le professeur Nogaret a déclaré que le projet modifierait le modèle adopté, car il fournit un moyen solide de reproduire en détail les propriétés électriques de neurones réels.
Il est donc important que ces neurones défaillants disposent de circuits vitaux qu’ils peuvent remplacer pour rétablir une fonction vitale dans des conditions telles que la maladie d’Alzheimer, la maladie du motoneurone et l’insuffisance cardiaque.
L’auteur a montré que les chercheurs étaient capables de reproduire la production de neurones dans la région hippocampique du cerveau et du tractus respiratoire de souris, lorsqu’ils recevaient un large éventail de stimuli provenant de différents nerfs.
Le professeur Julian Button, co-auteur, a déclaré que la fréquence de la réponse neuronale respiratoire en bioélectronique, qui peut être minimisée et implantée, est très excitante et ouvre de formidables opportunités pour l’utilisation de médicaments plus intelligents, qui encouragent les approches de médecine personnelle pour traiter toute une gamme de maladies et d’incapacités.
“Ce travail ouvre de nouveaux horizons”, a déclaré le professeur Giacomo Endefere, co-auteur de l’étude de l’Université de Zurich.