Dans une étude récente intitulée « Precision Electronic Medicine », publiée dans Nature Biotechnology, Mr Patel, membre de la faculté de la Harvard Medical School et du Massachusetts General Hospital, et Charles Lieber, professeur à l’université Joshua et Beth Friedman, affirment que la neurotechnologie est à l’aube d’une avancée majeure. Tout au long de l’histoire, les scientifiques ont contourné les clivages entre les disciplines pour s’attaquer à des problèmes plus vastes que leurs domaines respectifs. Le projet du génome humain, par exemple, a réuni des équipes internationales de scientifiques pour cartographier les gènes humains plus rapidement qu’il n’aurait été possible de le faire.

• « La prochaine frontière est en fait la fusion de la conscience humaine avec les machines », M. Patel.
  Les deux scientifiques considèrent que les maillages électroniques sont la base de ces machines, une façon de concevoir un traitement électronique personnalisé en ce qui concerne le cerveau.
• « Tout se manifeste fondamentalement dans le cerveau. Tout. Toutes vos pensées, vos perceptions, n’importe quel type de maladie ».

Les scientifiques peuvent identifier les zones principales du cerveau d’où proviennent la prise de décision, l’apprentissage et les émotions, mais il est encore difficile de relier les comportements à des neurones spécifiques. À l’heure actuelle, lorsque les circuits complexes du cerveau commencent à mal se comporter ou à se dégrader en raison de maladies psychiatriques comme la dépendance ou le trouble obsessionnel-compulsif, de maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson ou d’Alzheimer, ou même du vieillissement naturel, les patients n’ont que deux possibilités de traitement médical : les médicaments ou, en cas d’échec, les électrodes implantées.

Des médicaments comme le L-dopa peuvent atténuer les tremblements d’une personne atteinte de Parkinson qui l’empêche d’accomplir des tâches simples comme s’habiller et manger. Mais comme les médicaments ne traitent pas pas seulement une cible unique, les effets secondaires les plus courants du L-dopa peuvent être graves, allant de la nausée à la dépression en passant par un rythme cardiaque anormal.
Lorsque les médicaments ne sont plus efficaces, des électrodes approuvées par la FDA peuvent apporter un soulagement grâce à la stimulation cérébrale profonde. Comme un stimulateur cardiaque, une batterie placée sous la clavicule envoie des impulsions électriques automatiques à deux implants cérébraux.
Selon M. Lieber, chaque électrode « ressemble à un stylo ». C’est fantastique".

Pendant l’implantation, les patients atteints de la maladie de Parkinson sont éveillés, ce qui permet aux chirurgiens de calibrer les impulsions électriques. On augmente l’électricité et les tremblements se calment. « Presque instantanément, vous pouvez voir la personne reprendre le contrôle de ses membres », M. Patel.

• « C’est sidérant. »

Mais, comme pour le L-dopa, les grandes électrodes stimulent plus que leurs cibles prévues, ce qui provoque des effets secondaires parfois graves comme des troubles de la parole. Et, avec le temps, le système immunitaire du cerveau traite les implants rigides comme des corps étrangers : Les cellules immunitaires neurales (cellules gliales) engloutissent l’envahisseur perçu, déplaçant ou même tuant les neurones et réduisant la capacité de l’appareil à maintenir le traitement.

En revanche, le maillage électronique de Lieber ne provoquent pratiquement aucune réponse immunitaire. Grâce à leur présence unique sur les neurones, les implants peuvent recueillir des données fiables sur la façon dont les différents neurones communiquent au fil du temps ou, dans le cas de troubles neurologiques, ne communiquent pas. À terme, cette technologie pourrait également permettre de suivre la façon dont certains sous-types de neurones spécifiques communiquent, ce qui pourrait aboutir à une carte plus nette et plus précise du réseau de communication du cerveau.

Avec des ciblages de plus haute résolution, les futures électrodes peuvent agir avec une plus grande précision, éliminant ainsi les effets secondaires indésirables. Si cela se produit, selon M. Patel, elles pourraient être réglées pour traiter n’importe quel trouble neurologique. Et, contrairement aux électrodes actuelles, celles de Lieber ont déjà fait la preuve d’une habileté remarquable : Elles encouragent la migration neuronale, guidant potentiellement les neurones du nouveau-né vers les zones endommagées, comme les poches créées par un accident vasculaire cérébral.

M. Patel « Le potentiel est exceptionnel ». « au plus profond de moi, je le place au niveau de l’évolution du transistor ou des télécommunications. »

Le potentiel va au-delà de la thérapeutique : Des électrodes adaptatives pourraient permettre un contrôle accru des membres prothétiques ou même paralysés. Avec le temps, elles pourraient agir comme des substituts neuronaux, remplaçant les circuits endommagés pour rétablir les réseaux de communication interrompus et se recalibrer en fonction des réactions en temps réel.

• « Si vous pouviez réellement interagir de manière précise et à long terme et fournir également des informations en retour », M. Lieber, « vous pourriez vraiment communiquer avec le cerveau de la même manière que le cerveau communique en lui-même ».

Quelques grandes entreprises technologiques sont également désireuses de promouvoir les applications de l’interface cerveau-machine. Certaines, comme Neuralink d’Elon Musk, qui prévoit de donner aux patients paralysés le pouvoir de faire fonctionner les ordinateurs avec leur cerveau, se concentrent sur les programmes d’assistance. D’autres ont des projets plus larges : Facebook veut que les gens envoient des SMS en imaginant les mots, et le Kernel de Brian Johnson espère améliorer les capacités cognitives.

Pendant ses études postdoctorales, Patel a vu comment une courte impulsion électrique - pas plus de 500 millisecondes de stimulation - pouvait contrôler la faculté d’une personne à prendre une décision réfléchie ou stimulée. Après une petite impulsion, les sujets qui ont presque toujours opté pour l’option risqué, ont préféré l’option la plus sûre. « Vous n’avez aucune idée de ce qui s’est passé », M. Patel. « Vous n’en avez pas conscience. C’est au-delà de votre conscience. »

Un tel pouvoir exige un examen éthique approfondi. Pour les personnes qui luttent contre la dépendance ou les troubles obsessionnels compulsifs, un régulateur d’impulsions externe pourrait améliorer considérablement leur qualité de vie. Mais les entreprises qui exploitent ces régulateurs pourraient accéder aux données les plus personnelles de leurs clients, à savoir leurs pensées. Et, si l’amélioration de l’apprentissage et de la mémoire est à vendre, qui peut se permettre d’acheter un meilleur cerveau ? « Il faut faire attention à l’éthique si l’on veut faire un surhomme », Lieber. « Être capable d’aider les gens est beaucoup plus important pour moi en ce moment. »

Le maillage ’électronique doit encore relever plusieurs défis majeurs : augmenter le nombre d’électrodes implantées, traiter le flot de données fournies par ces implants et réinjecter ces informations dans le système pour permettre un recalibrage en direct.

Charles Lieber :

• « Je plaisante toujours en disant que je fais cela parce que ma mémoire est devenue un peu plus défaillante qu’avant ».
• « C’est le vieillissement naturel. Mais est-ce que cela doit être ainsi ? Et si vous pouviez le corriger ? »

Si Lieber et Patel réussissent à galvaniser les chercheurs autour du maillage électronique, la question n’est peut-être pas de savoir si mais quand.

Harvard University. « The future of mind control. » ScienceDaily. ScienceDaily, 5 September 2019