Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé une technologie révolutionnaire qui pourrait transformer radicalement le domaine de la stimulation cérébrale. Cette innovation, publiée dans la prestigieuse revue Nature Nanotechnology, promet une approche bien moins invasive que les méthodes actuelles.
Les nanodisques magnétiques : Une nouvelle ère pour la neurostimulation
Caractéristiques clés
- Taille : Environ 250 nanomètres de diamètre (1/500 de la largeur d’un cheveu humain)
- Composition : Noyau magnétique à deux couches et enveloppe piézoélectrique
- Activation : Par application d’un champ magnétique externe
Avantages majeurs
- Non-invasivité : Injection directe dans la région cérébrale ciblée, sans implants permanents
- Précision : Stimulation localisée avec une résolution spatiale élevée
- Flexibilité : Activation à distance et à la demande
- Universalité : Aucune modification génétique requise
De la théorie à la pratique : Résultats prometteurs
Tests in vitro
- Activation réussie de neurones cultivés en laboratoire
Expérimentations sur des souris
- Stimulation de l’aire tegmentale ventrale : Impact sur les sensations de récompense
- Activation du noyau sous-thalamique : Modulation du contrôle moteur
- Précision temporelle : Stimulation neuronale avec une précision subseconde
- Sécurité : Réponses à corps étranger réduites par rapport aux électrodes conventionnelles
Le secret de l’efficacité : Une conception innovante
La forme fait la différence
- Les nanodisques surpassent les nanoparticules sphériques traditionnelles
- Amélioration de la magnétostriction de plus de 1000 fois
Un processus en deux étapes
- Effet magnétosensible : Le noyau magnétique change de forme sous l’influence du champ magnétique
- Conversion piézoélectrique : La déformation du noyau génère une polarisation électrique dans l’enveloppe
Perspectives et défis futurs
Améliorations potentielles
- Optimisation de la conversion de l’effet magnétique en impulsion électrique
- Exploration de nouvelles compositions chimiques et formes physiques
Vers des applications cliniques
- Nécessité d’études de sécurité à grande échelle
- Potentiel pour révolutionner le traitement de troubles neurologiques et psychiatriques
Une collaboration interdisciplinaire
Cette avancée est le fruit d’une collaboration entre plusieurs départements du MIT et l’Université Friedrich-Alexander d’Erlangen en Allemagne, soulignant l’importance de la recherche interdisciplinaire dans les avancées scientifiques majeures.
Les nanodisques magnétiques développés par l’équipe du MIT représentent une avancée significative dans le domaine de la neurostimulation. Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires avant toute application clinique, cette technologie ouvre des perspectives fascinantes pour le traitement de divers troubles neurologiques et psychiatriques, promettant des thérapies moins invasives et plus précises.
En savoir plus : https://news.mit.edu/2024/tiny-magnetic-discs-offer-remote-brain-stimulation-without-transgenes-1011
