Une technique a été développée pour "éditer" les sensations ressenties par le cerveau, ouvrant la voie à l'équipement qui pourrait supprimer la douleur, copier et coller des modèles d'activité et ajouter des aspects inexistants dans notre souvenirs.
Développé par des scientifiques de l'UC Berkeley et décrit dans la revue Neurosciences naturelles, le "modulateur cérébral holographique" utilise des projections pour activer ou supprimer des neurones spécifiques. Le but est de pouvoir le faire de manière réactive pour modifier l'activité du cerveau et insérer de fausses sensations.
Une application potentielle, signalée par les chercheurs, consiste à utiliser la technologie pour aider un patient à contrôler un membre prothétique: a un grand potentiel pour les prothèses neurales, car il a la précision nécessaire pour que le cerveau interprète le modèle de Activation. Si vous pouvez lire et écrire le langage du cerveau, vous pouvez lui parler dans son propre langage et il peut interpréter le message beaucoup mieux.
dit Alan Mardinly, professeur adjoint de biologie moléculaire et cellulaire à UC Berkeley."C'est l'une des premières étapes d'un long chemin pour développer une technologie qui pourrait être un implant cérébral virtuel avec des sens supplémentaires ou des sens améliorés."
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Bien que le potentiel de la technologie atteigne le territoire de la science-fiction, en particulier la possibilité pour elle d'éditer notre impressions d'environnement - ou couches d'aspects inexistants dans nos souvenirs - le modulateur est encore à ses balbutiements scène. Dans leur étude, les scientifiques se sont concentrés sur une minuscule section du cerveau d'une souris, composée d'environ 2 000 à 3 000 neurones. En utilisant une technique appelée optogénétique, ces neurones étaient équipés d'une protéine, utilisant un virus génétiquement modifié, ce qui signifiait que la cellule pouvait être activée ou désactivée avec un flash de lumière.
Pour focaliser cette lumière afin qu'elle n'atteigne que certains neurones, l'équipe a utilisé l'holographie générée par ordinateur. Cela leur a permis de créer un hologramme 3D de points lumineux, qui a été projeté à travers une couche de tissu à la surface du cortex somatosensoriel des souris, dans le cerveau.
(Vidéo montrant l'activité des neurones dans un morceau du cortex somatosensoriel du cerveau d'une souris. Les neurones activés sont verts. Les neurones activés par la lumière laser holographique sont indiqués par une flèche violette. Crédit: UC Berkeley)
"L'avancée majeure est la capacité de contrôler précisément les neurones dans l'espace et dans le temps", a déclaré le co-auteur Nicolas Pégard. "En d'autres termes, pour tirer sur les ensembles très spécifiques de neurones que vous souhaitez activer et le faire à l'échelle caractéristique et à la vitesse à laquelle ils fonctionnent normalement."
Le prototype a été testé dans les zones tactiles, visuelles et motrices de souris sur des tapis roulants, chacune avec la tête immobilisée. Les chercheurs n'ont remarqué aucun changement de comportement, mais l'activité cérébrale était similaire à ce à quoi on pourrait s'attendre si les souris répondaient à des stimuli sensoriels réels.
La prochaine étape consistera à améliorer la technologie, en la mettant à l'échelle afin qu'elle puisse fonctionner avec plus que la couche externe du cerveau. La taille de l'équipement doit également être réduite, éventuellement dans le but de tenir dans un sac à dos. Les scientifiques veulent en outre capturer de vrais schémas d'activité dans le cortex cérébral, afin de mieux reproduire ces sensations à l'aide des projections holographiques.
