Une équipe de chercheurs chinois a réalisé une avancée significative dans le domaine des interfaces cerveau-ordinateur (ICO) en développant une microélectrode flexible capable d'enregistrer des signaux neuronaux à haut débit et de s'adapter à la biomécanique complexe du cerveau.

Cette étude, dirigée par Fang Ying, chercheuse senior à l'Institut chinois de recherche sur le cerveau à Pékin, a été publiée le 5 février dans la revue Nature Electronics.

Les interfaces cerveau-ordinateur établissent des liens directs entre le cerveau humain et des dispositifs externes, ouvrant ainsi la voie à une intégration accrue entre l'intelligence humaine et l'intelligence artificielle.

Les cerveaux des primates, notamment ceux des macaques et des humains, se caractérisent par des pulsations et des déplacements intracrâniens significativement plus marqués que ceux observés chez les rongeurs. Par conséquent, maintenir des interactions stables à long terme dans ces cerveaux représente un défi majeur dans le domaine des ICO.

Pour surmonter ce défi, l'équipe de Fang a élaboré une nouvelle architecture d'électrodes extensibles à haut débit. Contrairement aux électrodes linéaires traditionnelles qui se basent sur l'allongement du matériau sous contrainte, les nouvelles électrodes découpent la tension en transformant le stress de traction en déformations de flexion et de torsion.

Cette conception innovante permet à l'électrode de suivre dynamiquement les pulsations cérébrales et les mouvements intracrâniens, ce qui garantit une stabilité à long terme lorsque l'électrode est implantée dans le tissu cérébral.

Pour évaluer la durabilité de l'implantation et la stabilité au fil du temps, des expériences systématiques ont été menées sur des macaques. Les résultats ont révélé que l'électrode flexible extensible permettait des enregistrements stables sur le long terme.

En particulier, après l'implantation d'un réseau de 256 canaux, les chercheurs ont enregistré 257 signaux neuronaux et ont réussi à décoder les intentions motrices avec une grande précision.

Ces résultats sont prometteurs, car ils suggèrent qu'un rendement neuronal élevé et durable pourrait aboutir à une capture continue de signaux plus efficaces, offrant ainsi des avantages cliniques plus durables et de meilleure qualité pour les patients.

L'étude établit une base technologique solide pour l'utilisation à long terme des interfaces cerveau-ordinateur invasives chez les primates, et, à terme, chez les humains.