Une étude sur les mouches des fruits décrite comme un «Saint Graal pour les neurotechnologies»

Des chercheurs de l'Université Brown, du Baylor College of Medicine, de l'Université Rice et de l'Université Duke ont découvert que les signaux magnétiques peuvent être utilisés pour déclencher des neurones ciblés qui contrôlent la position du corps des mouches des fruits se déplaçant dans une enceinte. Professeur en génie informatique et électrique et membre de la Rice's Neuroengineering Initiative, Jacob Robinson, a déclaré que la nouvelle technologie stimule les circuits neuronaux environ cinquante fois plus rapidement que la technologie précédemment démontrée pour la stimulation magnétique des neurones. Les chercheurs ont amené les mouches à déployer partiellement leurs ailes, un geste d'accouplement courant, en utilisant le génie génétique pour exprimer un canal ionique unique sensible à la chaleur dans les neurones qui stimulent cette action. Les chercheurs ont injecté des nanoparticules magnétiques qui pouvaient être chauffées avec un champ magnétique appliqué. Ils ont permis aux mouches de se déplacer librement dans un espace clos sur un électro-aimant avec une caméra au plafond. En modifiant le champ magnétique de manière spécifique, les chercheurs ont pu chauffer les nanoparticules et activer les neurones. La vidéo de l'expérience a montré que les mouches avec les modifications génétiques ont adopté la posture d'aile déployée environ une demi-seconde après le changement magnétique. Robinson a déclaré que la capacité de stimuler des cellules génétiquement ciblées à des moments précis pourrait faciliter les études sur le cerveau, créer une technologie de communication directe cerveau-machine et traiter les maladies. MOANA (accès neuronal magnétique, optique et acoustique), un projet financé par la DARPA sur lequel Robinson est le chercheur principal, espère créer une technologie de casque pour la communication sans fil, non chirurgicale, cerveau à cerveau. MOANA a l'intention de développer une technologie de casque capable de "lire" ou de déchiffrer l'activité neuronale dans le cortex visuel d'une personne et "d'écrire" ou de crypter cette activité dans le cerveau d'une autre personne. Selon Rice, la technologie magnétogénétique est un cas de ce dernier. En stimulant des sections du cerveau liées à la vision, l'équipe de Robinson espère rendre partiellement la vision aux patients aveugles. Les chercheurs espèrent redonner aux patients le sens de la vue même si leurs yeux ne sont plus intacts. Robinson a déclaré : « Pour étudier le cerveau ou pour traiter les troubles neurologiques, la communauté scientifique est à la recherche d'outils qui sont à la fois incroyablement précis, mais aussi peu invasifs. Le contrôle à distance de certains circuits neuronaux avec des champs magnétiques est un Saint Graal pour les neurotechnologies. fait un pas important vers cet objectif car il augmente la vitesse de contrôle magnétique à distance, plus proche de la vitesse naturelle du cerveau.L'objectif à long terme de ce travail est de créer des méthodes pour activer des régions cérébrales spécifiques chez l'homme à des fins thérapeutiques sans jamais avoir à effectuer une intervention chirurgicale. Pour obtenir la précision naturelle du cerveau, nous devons probablement obtenir une réponse de quelques centièmes de seconde. Il reste donc encore du chemin à parcourir. Nous avons fait des progrès parce que Charles Sebesta, l'auteur principal, a eu l'idée d'utiliser un nouveau canal ionique sensible à la vitesse de changement de température.En réunissant des experts en génie génétique, en nanotechnologie et en génie électrique, nous avons J'assemblerais toutes les pièces et prouverais que cette idée fonctionne."