Nanotechnologies : bientôt utilisées pour réparer le cerveau humain ?

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Lausanne, Suisse - Les nanotubes de carbone pourraient constituer des outils idéaux pour réparer des connexions cérébrales défectueuses. C'est ce que conclut une étude menée à l'EPFL (Ecole polytechnique fédérale de Lausanne), publiée le 21 décembre dans le magazine Nature Nanotechnology.

L’étude montre que les nanotubes de carbone, qui sont, comme les neurones, de très bons conducteurs, entrent en contact avec les membranes cellulaires neuronales. A la différence des électrodes métalliques actuellement utilisées dans la recherche et les applications cliniques, ils  peuvent créer des raccourcis générant une excitation neuronale.
Les travaux ont été menés par le laboratoire de neurosciences des microcircuits, à l’EPFL, sous la direction de Michel Giugliano (aujourd'hui professeur adjoint à l'Université d'Anvers), Laura Ballerini et Maurizio Prato de l’Université de Trieste.

Dans un communiqué, Michel Giugliano explique que "ces résultats sont d’un grand intérêt pour le domaine émergent de la neuro-ingénierie et des neuroprothèses". Il émet l’hypothèse que les nanotubes puissent être utilisés pour réparer des lésions touchant le système nerveux. Des nano-électrodes en carbone pourraient également remplacer les pièces métalliques utilisées dans les applications cliniques telles que la stimulation cérébrale profonde pour le traitement de la maladie de Parkinson ou des dépressions graves.

Pour Henry Markram, directeur du laboratoire de neurosciences des microcircuits et auteur de l’étude : "Il y a trois obstacles principaux au développement de neuroprothèses fiables : la stabilité de la cohésion entre les dispositifs électromécaniques et le tissu neural, la compréhension sur comment stimuler le tissu neural et enfin, le bon choix des signaux neuronaux à enregistrer afin que le dispositif prenne l’option de stimulation adéquate. Cette nouvelle technologie à base de nanotubes de carbone alliée aux simulations cerveau-machine est la clé du développement de tous types de neuroprothèses : la vue, l’ouïe, l’odorat, le mouvement, l’arrêt des crises d’épilepsie, les bypass au niveau de la colonne vertébrale, ainsi que la réparation et même l'amélioration des fonctions cognitives.»