Un premier neurone artificiel fonctionnel a été créé
Des scientifiques du Centre médical suédois de nanosciences de l'Institut Karolinska, en collaboration avec l'Université de Linköping, ont créé le premier neurone entièrement artificiel et pleinement fonctionnel. Une prouesse technologique et médicale.
Ce neurone est tout à fait capable d'imiter le fonctionnement des cellules nerveuses de l'Homme mais également de communiquer à la manière de nos vrais neurones, à savoir de recevoir des signaux chimiques et d'ensuite les relayer aux cellules humaines.
Le système, un concentré inédit de technologies, comprend deux mini dispositifs reliés par un fil électrique qui simule l'axone et les synapses d'un neurone biologique. À l'une des extrémités se situe un biocapteur, une pointe métallique entourée d'enzymes qui détectent la présence de neuromédiateurs, entraînant une réaction chimique qui aboutit à un signal électrique. Celui-ci parcourt ensuite le fil jusqu'à l'autre extrémité où se trouve une pompe à ions, qui reçoit l'influx électrique et largue alors des molécules (glutamate, acétylcholine ou Gaba) dans l'organisme de manière contrôlée, en fonction de l'influx électrique reçu.
Alors que la démonstration de faisabilité est faite, il ne reste plus qu'à miniaturiser le dispositif bioélectronique organique qui vient d'être mis au point de manière à pouvoir l'implanter dans le corps humain. " Nous prévoyons de placer le biocapteur dans une partie du corps et à l'aide d'une communication sans fil de déclencher la libération de neurotransmetteurs dans divers endroits de l'organisme, " explique Agneta Richter-Dahlfors, la scientifique qui mène l'équipe.
Après miniaturisation et implantation, le neurone biomimétique pourrait remplacer un neurone défaillant dans un nerf et restaurer ainsi les fonctions de ce nerf. Sans doute pas dans le cortex cérébral proprement dit, mais dans les nerfs longs comme ceux qui commandent la jambe.
Fière de sa réussite, l'équipe suédoise espère que cette innovation permettra, dans un proche futur, de restaurer les fonctions neuronales d'un patient et par conséquent d'améliorer considérablement le traitement lié aux problèmes et désordres neurologiques. Actuellement, ce traitement se limite à la stimulation électrique traditionnelle du neurone endommagé, sans entraîner d'effets sur la chaine de neurones à laquelle appartient le premier neurone.
Dans le cas de la maladie de Parkinson, les neurones biomimétiques pourraient être implantés dans la substance noire, où l'on constate une perte de cellules nerveuses capables de synthétiser de la dopamine, et, en communiquant entre eux, les nouveaux neurones pourraient libérer cette substance dans une autre structure, le striatum, situé à quelques centimètres de là.
Signalons encore que le neurone artificiel pourrait également avoir sa place dans l'industrie des prothèses, pour peu que les chirurgiens parviennent à les connecter au système nerveux du patient.