Génie de Conception

En Vedette
Pour observer des centaines de neurones

Un système basé sur des puces de silicium modifiées.


6 avril 2020
Par GC Staff
Microwire bundle

Un nouveau dispositif permet d’observer des centaines de neurones dans le cerveau en temps réel. Le système est basé sur des puces de silicium modifiées provenant de caméras, mais plutôt que de prendre une photo, il prend un film de l’activité électrique neuronale.

Les chercheurs Abdulmalik Obaid et Nick Melosh, de l’Université de Stanford, en Californie, ont développé un nouveau dispositif pour connecter directement le cerveau aux technologies à base de silicium. Bien que des dispositifs d’interface cerveau-machine existent déjà – et sont utilisés pour les prothèses, le traitement des maladies et la recherche sur le cerveau – ce dernier appareil peut enregistrer plus de données tout en étant moins intrusif que les options existantes.

« Personne n’avait auparavant pris ces composants électroniques en silicium 2D et les avait adaptés à l’architecture tridimensionnelle du cerveau, a déclaré Abdulmalik Obaid. Nous avons dû jeter ce que nous savions déjà sur la fabrication de puces conventionnelles et concevoir de nouveaux processus pour faire entrer l’électronique au silicium dans la troisième dimension. Et nous devions le faire d’une manière qui pourrait évoluer facilement. »

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L’appareil contient un faisceau de micro-fils, chaque fil mesurant moins de la moitié de la largeur des cheveux humains les plus fins. Ces fils minces peuvent être insérés doucement dans le cerveau et connectés directement à l’extérieur à une puce de silicium qui enregistre les signaux électriques du cerveau passant par chaque fil – comme pour faire un film d’activité électrique neuronale. Les versions actuelles de l’appareil incluent des centaines de micro-fils, mais les futures versions pourraient en contenir des milliers.

Les chercheurs ont testé leur interface cerveau-machine sur des cellules rétiniennes isolées de rats et dans le cerveau de souris vivantes. Dans les deux cas, ils ont réussi à obtenir des signaux significatifs sur les centaines de canaux du réseau. Les recherches en cours détermineront en outre combien de temps l’appareil peut rester dans le cerveau et ce que ces signaux peuvent révéler. L’équipe est particulièrement intéressée par ce que les signaux peuvent leur dire sur l’apprentissage. Les chercheurs travaillent également sur des applications en prothèses, notamment l’aide à la parole.
https://news.stanford.edu