En termes d’innovation et de recherche médicale appliquée à l’étude et à la manipulation du cerveau, les sondes à LED miniatures font leur entrée.
Ces sondes minuscules et lumineuses embarquent la technologie LED (en anglais) soit des diodes électroluminescentes (DEL, en français) et des capteurs divers. Elles sont flexibles, et sans fil. Une nouveauté qui pourrait permettre aux scientifiques d’influer d’une part sur l’activité neuronale des animaux, et, d’après un physicien et neuroscientifique de Stanford, de mesurer des processus physiologiques et biochimiques.
Ces sondes devraient s’appliquer au champ de l’optogénétique, association de l’optique et la génétique, qui vise à rendre les neurones sensibles à la lumière en les modifiant génétiquement. Ce nouveau domaine a été sollicité, depuis quelques années, pour que les réseaux neuronaux responsables des addictions à la drogue, de la dépression ou encore de la maladie de Parkinson soient identifiés.
Actuellement, la lumière est amenée dans le cerveau par de la fibre optique mais elle ne permet pas de cibler clairement les neurones souhaités. Les sondes à LED miniatures ont plusieurs avantages, comme l’indique John Rogers de l’université de l’Illinois : « Leurs dimensions sont plus réduites que la fibre optique et elles se veulent plus flexibles ».
Elles permettent de stimuler spécifiquement un type de cellules en limitant l’impact sur les cellules voisines, qui sont plus intactes qu’après insertion via de la fibre optique. Avec ces nouvelles sondes, le périmètre d’action sera mieux ciblé et seul le réseau neuronal présentant un dysfonctionnement sera traité.
De plus : « elles sont activées et contrôlées sans fil, de façon à ce que l’animal soit libre de tout mouvement, d’interactions sociales et autres comportements naturels ».
Afin de prouver l’apport de ces nouvelles sondes, des expériences ont été réalisées sur des animaux. Elles consistent à implanter une sonde à LED miniature dans le cerveau de souris. Le stimulus occasionné se fait dans la partie du cerveau stimulée lorsque l’animal est récompensé. Le sujet réagit à ces récompenses virtuelles comme si on lui donnait effectivement une récompense en nourriture.
Les chercheurs attendent de l’optogénétique qu’elle ouvre la voie à des thérapies plaçant des sondes dans le cerveau humain pour traiter les désordres moteurs, les dépressions résistant aux médicaments, et, de façon plus générale, d’autres conditions dans lesquelles l’usage de molécules médicamenteuses a atteint ses limites.
Même si elles sont biocompatibles et très peu invasives, les sondes à LED miniatures ne devraient pas être utilisées avant plusieurs années.