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Pour traiter certaines maladies neurologiques, les médecins se tournent de plus en plus vers les implants à piles qui stimulent certaines parties du cerveau. Cependant, des scientifiques en ont maintenant développé un qui est alimenté de l’extérieur par des champs magnétiques.

Des implants sans pile

Habituellement, pour des maladies comme l’épilepsie ou la maladie de Parkinson, des électrodes stimulant les neurones peuvent être insérées chirurgicalement dans le cerveau. Ces électrodes sont reliées à un dispositif de type stimulateur cardiaque, alimenté par des piles, qui est implanté sous la peau ou ailleurs dans le corps. Bien que la pile puisse être rechargeable, elle finira par s’user et devra être remplacée chirurgicalement.
Comme alternative, des chercheurs ont étudié des méthodes permettant d’alimenter sans fil des implants cérébraux, uniquement lorsque cela est nécessaire. Et si des sources d’énergie telles que les ultrasons, les ondes radio et la lumière ont été proposées, les scientifiques de l’université Rice de Houston, au Texas, affirment que toutes ces sources sont sujettes à des interférences avec les tissus biologiques, et peuvent même produire de grandes quantités de chaleur nocives.
Sous la direction d’Amanda Singer, une étudiante diplômée, ils ont mis au point un stimulateur neural alimenté par des ondes magnétiques. Ce dernier se présente sous la forme d’un mince film rectangulaire – de la taille d’un grain de riz – et se compose de deux couches de matériau.

Il est composé de deux couches

La première de ces couches est une feuille magnétoélectrique faite de fer, de bore, de silicium et de carbone. Lorsqu’elle est soumise à un champ magnétique, elle vibre au niveau moléculaire. La deuxième couche est un cristal piézoélectrique qui convertit les vibrations de la feuille en tension électrique. Un circuit intégré module ensuite cette tension, abaissant sa fréquence au point que les neurones y répondent.
Lors de tests en laboratoire, des rats ont reçu un ces implants sous la peau – celui-ci était à son tour connecté à une électrode qui se prolongeait dans le centre de la récompense de leur cerveau. Libres de se déplacer dans leur cage, les rongeurs ont montré une préférence pour les zones où un champ magnétique activait ce dispositif.
« Nos résultats suggèrent que l’utilisation de matériaux magnétoélectriques pour la distribution d’énergie sans fil est plus qu’une nouvelle idée », déclare Jacob Robinson, auteur correspondant d’un article sur cette recherche. « Ces matériaux sont d’excellents candidats pour la bioélectronique sans fil de qualité clinique ».
Cette recherche a été publiée dans Neuron.
Source : Rice University
Crédit photo : Pixabay