Depuis plus de 60 ans, le stimulateur cardiaque (le petit appareil implanté dans la poitrine pour envoyer des impulsions électriques au cœur) fait son devoir, produisant dans les cœurs un petit battement qu'ils ne pourraient pas produire seuls.
L'appareil a prolongé la vie de nombreux patients (dans sa version "extrême", ECMO, même met la mort en pause). Cependant, même le meilleur stimulateur cardiaque ignore un fait simple : les cœurs sains ne battent pas aussi précisément que les métronomes. Ils accélèrent lorsque nous inspirons, décélérent lorsque nous expirons. Basé sur cette variation naturelle appelée «arythmie sinusale respiratoire« Des scientifiques du monde entier créent un stimulateur cardiaque bionique.
« Les appareils doivent écouter les réactions du corps. Nous avons besoin d'outils plus intelligents. dés Julien Paton, professeur à l'Université de Bristol en Angleterre et responsable de plusieurs recherches dans ce domaine.
Dans un papier publié cette semaine sur le Journal of Physiology, Paton et ses collègues décrivent un stimulateur cardiaque bionique qui suit les rythmes naturels du cœur, compensant plus efficacement ceux qui sont fatigués.
L'appareil « lit » les signaux électriques fournis par la respiration de chaque personne et régule le rythme cardiaque en conséquence. Autrement dit, il s’adapte parfaitement au rythme personnel de chacun.
Dans les tests sur des souris souffrant d'insuffisance cardiaque, l'appareil augmente le sang que le cœur peut pomper de 20% par rapport aux stimulateurs cardiaques traditionnels.
Loin devant le présent
Les stimulateurs cardiaques actuels tentent de s'adapter aux changements de manière plutôt démodée, en utilisant des accéléromètres ou des capteurs de température corporelle. Certains nouveaux appareils commencent à apparaître sur la respiration, mais ils ne s'ajustent que sur la base d'un « échantillon » périodique de respiration enregistrée. "Nous modulons le stimulateur cybernétique en fonction de la respiration différente et unique de chacun de nous", Fait remarquer Paton.
Le cœur du stimulateur cybernétique? C'est un esprit
L'appareil derrière le stimulateur bionique utilise une puce analogique basée sur un réseau neuronal et développée par le co-auteur de l'étude, Alain Nogaret de l'Université de Bath. Lors de tests sur des souris, il a enregistré l'activité électrique des muscles du diaphragme, qui se contractent pendant la respiration. La puce interprétait les signaux et les traduisait en actions de stimulation électrique conséquentes de l'oreillette gauche du cœur, pour la faire battre en « coopération » avec la respiration.
L'avantage d'utiliser une puce analogique est qu'il n'y a pas de médiation, et elle peut répondre rapidement aux changements de corps: l'appareil peut être miniaturisé à la taille d'un timbre-poste.
Progrès possible
Si les tests sur les humains confirment les bonnes prémisses de ceux sur les souris, dit Paton, il ne sera pas nécessaire d'enregistrer les signaux du muscle diaphragmatique: il suffit d'intégrer la puce dans les stimulateurs cardiaques existants.
