Chine : Premier Essai Clinique d’un Implant Cérébral Ultra-flexible et Miniaturisé Réussi

Récemment, le Centre de recherche sur l'excellence en neurosciences et en technologies intelligentes de l'Académie chinoise des sciences a mené avec succès la première expérience clinique précurseur d'un interface cerveau-ordinateur (ICCO) invasif en Chine. Cette avancée signifie que la Chine devient le deuxième pays au monde à atteindre ce stade dans le développement de l'ICCO invasif. L'équipe du centre a conçu et produit des électrodes neurologiques ultraminces et flexibles, actuellement les plus petites et les plus souples au monde. Leur section transversale n'est que de 1/5 à 1/7 de celle des produits similaires étrangers, leur flexibilité dépassant même cent fois celle de ces derniers. Ces caractéristiques minimisent considérablement les dommages aux tissus cérébraux. Ces électrodes ultraminces offrent également une capacité de collecte de signaux neuronaux in vivo stable, de haute densité, de grande étendue et de haut débit, pouvant être maintenue sur de longues périodes. Elles ont été testées avec succès chez les rongeurs, les primates non humains et les humains, répondant ainsi à des problèmes cruciaux liés à la compatibilité tissulaire des é lectrodes d'ICCO implantables et à la faible bande passante des canaux de communication. Le système d'ICCO invasif développé par l'équipe est le seul en Chine à avoir obtenu un rapport d'inspection de type d'enregistrement et à pouvoir collecter des signaux spike de neurones individuels de façon stable et à long terme. La capture de signaux neuronaux au niveau du milliseconde et du neurone unique fournit une base solide pour les applications pratiques. D'un diamètre de 26 mm et d'une épaisseur inférieure à 6 mm, le dispositif d'implantation est l'un des plus petits au monde, à peine de la taille d'une pièce de monnaie. Comparé aux produits étrangers, il nécessite un nombre moindre d'électrodes pour obtenir un contrôle similaire, améliorant ainsi le ratio bénéfice-risque pour les patients. Un élément crucial de l'ICCO est la décodage en temps réel. Le système doit traiter, extraire les caractéristiques, analyser les intentions motrices et générer des instructions de contrôle en quelques dizaines de millisecondes. Pour cela, l'équipe a mis au point un cadre d'apprentissage en ligne innovant, permettant l'optimisation dynamique du décodeur. Ce cadre utilise un mécanisme d'ajustement automatique des paramètres, harmonisant l'optimisation du décodeur et la plasticité neuronale, ce qui surmonte les limites des modèles de décodage statique traditionnels qui peinent à s'adapter aux variations temporelles des signaux neuronaux. Grâce à la stabilité de la collecte de signaux par les électrodes flexibles et à des stratégies d'estimation précises des impulsions neuronales, le système parvient à déchiffrer les mouvements en temps réel avec un faible retard et une robustesse élevée, même sur plusieurs jours. Les tests précliniques effectués sur des macaques ont montré que le système fonctionne de manière stable et sans infection ou dysfonctionnement des électrodes. Après un entraînement, les singes étaient capables de contrôler le mouvement d'un curseur sur un ordinateur uniquement en utilisant leurs signaux neuronaux, et même de taper des messages à l'aide d'un clavier virtuel guidé par des objectifs. Le dispositif a été retiré chirurgicalement sans complications majeures et réimplanté au même endroit sur le crâne, prouvant la possibilité de mettre à jour et de remplacer l'implant lors de la maintenance médicale. L'expérience clinique implique un homme ayant subi une amputation des quatre membres suite à un accident de courant électrique. Avant la chirurgie, l'équipe a utilisé des techniques d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle combinées à des images CT pour reconstruire un modèle tridimensionnel personnalisé et une carte détaillée de la cortèxe motrice du patient, garantissant une précision d'implantation au millimètre près. Depuis l'implantation en mars 2025, le système fonctionne parfaitement, sans signe d'infection ni défaillance des électrodes. En seulement deux à trois semaines de formation, le patient a pu réaliser des actions comme jouer aux échecs et à des jeux de course, atteignant un niveau proche de celui d'une personne manipulant une souris d'ordinateur. Dans les phases ultérieures de la recherche, l'équipe prévoit de faire utiliser un bras robotisé par le patient pour accomplir des tâches physiques telles que saisir des objets et porter des verres. À terme, le système pourrait être étendu pour contrôler des équipements complexes comme des chiens robots et des robots humanoïdes, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives de vie pour les patients. Cette technologie promet de transformer significativement la qualité de vie de millions de personnes souffrant de lésions spinales complètes, d'amputations bilatérales des membres supérieurs et de maladie d'amyotrophie latérale sclérosante. Les électrodes ultraminces, d'une taille comparable à 1/100e de cheveu, et l'implant cérébral lui-même, le plus petit au monde, symbolisent les avancées majeures dans ce domaine. Elles offrent non seulement une meilleure sécurité et efficacité mais aussi une perspective d'amélioration radicale de l' autonomie des patients dans leur vie quotidienne.