Le cerveau humain est protégé par une forteresse naturelle : le crâne. Jusqu’à présent, pour accéder au cerveau, il fallait franchir cette barrière protectrice. Mais une nouvelle technologie change les règles du jeu. Une équipe de chercheurs de Rice University et dell 'Branche médicale de l'Université du Texas a développé une nouvelle interface neuronale qui lui permet d'atteindre le cerveau via le liquide céphalo-rachidien. Il s'agit d'une avancée qui pourrait transformer radicalement le traitement des maladies neurologiques.
Comment fonctionne l'interface neuronale ECI
Le système, appelé ECI (Interface Endocisternelle), utilise le liquide céphalo-rachidien1 comme porte d'entrée naturelle vers le système nerveux. À travers une simple ponction lombaire dans le bas du dos, les médecins peuvent insérer un cathéter flexible qui atteint à la fois le cerveau et la moelle épinière.
La véritable innovation réside dans l'utilisation de bioélectronique miniaturisée alimenté par la technologie magnétoélectrique. L'ensemble du système sans fil peut être mis en œuvre via une procédure percutanée mini-invasive. Les électrodes flexibles du cathéter peuvent être guidées librement depuis l'espace sous-arachnoïdien de la colonne vertébrale jusqu'aux ventricules cérébraux.
Validation de la méthode
Professeur Jacob Robinson et le professeur Peter Kan ont effectué des tests approfondis pour valider cette technologie. L’équipe a d’abord caractérisé l’espace endocisternel en mesurant la largeur de l’espace sous-arachnoïdien chez des patients humains par IRM. Ensuite, ils ont réalisé des expériences sur de grands modèles animaux (des moutons, pour être précis), pour tester la faisabilité de la nouvelle interface neuronale. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Biomedical Engineering.
Des résultats prometteurs pour l’avenir de la neurochirurgie
Des expériences ont montré que les électrodes du cathéter peuvent être insérées avec succès dans les espaces ventriculaires et sur la surface du cerveau pour une stimulation électrique. Grâce à l'implant magnétoélectrique, les chercheurs ont pu enregistrer des signaux électrophysiologiques tels que l'activation musculaire et les potentiels de la moelle épinière.
Les résultats préliminaires en matière de sécurité sont particulièrement encourageants : l'ECI est restée fonctionnelle avec un minimum de dommages jusqu'à 30 jours après une implantation chronique dans le cerveau. Il s’agit d’une avancée majeure par rapport aux interfaces neuronales endovasculaires traditionnelles.
Perspectives thérapeutiques
Secondo Josh Chen, ancien élève de Rice University et premier auteur de l'étude, cette technologie crée un nouveau paradigme pour arriver à des interfaces neuronales mini-invasives. Les applications potentielles sont nombreuses : de la rééducation post-AVC à la surveillance de l'épilepsie. Contrairement aux interfaces endovasculaires, qui nécessitent des médicaments antithrombotiques et sont limitées par la taille et l'emplacement des vaisseaux sanguins, l'ECI offre un accès plus large aux cibles neuronales sans nécessiter de médicaments spécifiques. Cela pourrait rendre les traitements neurologiques accessibles à une population de patients beaucoup plus large.
Vers une neurochirurgie moins invasive
La recherche ouvre la voie à une approche complètement nouvelle. L'ECI représente la première technique rapportée qui permet à une interface neuronale d'accéder simultanément au cerveau et à la moelle épinière via une simple ponction lombaire. Cette innovation pourrait redéfinir le domaine de la neurochirurgie, rendant les interventions chirurgicales moins risquées et plus accessibles. L'avenir des thérapies neurologiques pourrait être beaucoup moins invasive (autre que ouvertures du crâne et « têtes cousues ») que nous n'aurions jamais imaginé.
