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Des scientifiques suédois mettent au point un neurone artificiel

Une équipe suédoise du Karolinska Institute a conçu un micro-appareil reproduisant parfaitement la fonction des neurones biologiques. Avec un premier succès d’envergure : la mise au point en juin 2015 du premier prototype de neurone biomimétique. Deux jeunes chercheurs, Susanne Löffler et Benjamin Libberton, y travaillent depuis plusieurs années avec la directrice de ce centre, Agneta Richter-Dahlfors, chimiste et microbiologiste et sont fiers de leur réussite commune. "Il nous semblait crucial de parvenir à trouver enfin un dispositif implantable dans le cerveau qui puisse délivrer des molécules, de façon non pas continue, mais contrôlée, selon les besoins, explique le microbiologiste Benjamin Libberton.

Pour comprendre, rappelons que le cerveau fonctionne grâce à ses cent milliards de neurones qui ne cessent de communiquer entre eux. "Cette communication est chimio-électrochimique", poursuit Susanne Löffler, spécialiste de la stimulation cérébrale. Autrement dit, pour transmettre une information, un neurone émet un neuromédiateur (une molécule chimique). Le neurone voisin capte cette molécule, ce qui déclenche une impulsion électrique le long de sa terminaison nerveuse, l’axone. Il retransmet alors l’information en émettant à son tour un neurotransmetteur. Et ainsi de suite. "C’est ce procédé que nous avons reproduit !"

Ce "neurone artificiel" contient plusieurs technologies. À l’une des extrémités se situe un biocapteur. "Une pointe métallique, entourée d’enzymes, détaille Ben Libberton. Ces enzymes détectent la présence de neuromédiateurs, ce qui entraîne une réaction chimique qui aboutit à un signal électrique. Celui-ci parcourt le fil jusqu’à l’autre extrémité où se trouve une pompe à ions. Celle-ci reçoit l’influx électrique et largue des neurotransmetteurs — glutamate, acétylcholine ou Gaba — en réponse."

Selon Benjamin Libberton, ce système, qui devrait pouvoir être miniaturisé sans trop de difficultés, apporterait alors un véritable espoir, notamment dans le traitement de la maladie de Parkinson, dont la cause est la dégénérescence des neurones dopaminergiques de la substance noire. Il serait en effet envisageable, avec ces neurones artificiels, de "remplacer" les neurones manquants en envoyant des neuromédiateurs nécessaires là, où et quand il le faut.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Direct

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