Vers un outil inédit pour étudier le cerveau ?

Le cerveau est comme une turbine qui ne cesserait jamais de fonctionner. Que nous marchions, parlions ou dormions, des groupements de neurones s’activent. « Cette machinerie génère des courants électriques », explique Adrien Merlini, enseignant-chercheur à l’IMT Atlantique à Brest. Avec une vingtaine de scientifiques, ce spécialiste de l’électromagnétisme travaille sur Cerebro, un projet européen lancé en 2022 qui vise à reconstituer avec précision l’activité électrique du cerveau.

Une question de résolution

Pourtant, il existe déjà des techniques pour étudier cette activité. Parmi elles, l’électroencéphalographie, notamment utilisée pour détecter l’épilepsie ou un dysfonctionnement cérébral lié à une tumeur. Des électrodes recueillent le signal à la surface de la tête. Mais en chemin, il a été atténué par les tissus et la boîte crânienne traversés. Sans compter que « les électroencéphalogrammes (EEG) utilisent typiquement moins de 256 électrodes, ce qui est relativement peu pour reconstituer l’activité de millions de groupements de neurones », souligne Adrien Merlini. Pour gagner en précision, il est possible d’ouvrir la boîte crânienne et de poser directement les capteurs sur le cerveau. Nous voici donc avec une très bonne vision de l’activité cérébrale mais uniquement sur une zone réduite, puisqu’il est impossible de sortir le cerveau du crâne et de le couvrir d’électrodes.

Alors, les chercheurs de Cerebro ont changé de paradigme. Au lieu de s’intéresser à la manière de récolter le signal, ils font le pari de le modifier pour faciliter sa lecture. Pour cela, ils mettent au point un produit de contraste¹. « Le cerveau continue de fonctionner de la même manière mais le produit change la nature du signal qu’il émet et les propriétés physiques de ce nouveau signal font qu’il est plus facile à lire depuis l’extérieur du crâne », indique Adrien Merlini.

Sans ouvrir le crâne

Ce nouveau type d’EEG rendrait possible le même niveau de précision que lorsque l’on pose des électrodes à même le cerveau mais sans ouvrir la boîte crânienne et à l’échelle de la totalité de l’organe. « Cela nous permettrait par exemple d’avoir plus d’informations avant une opération et donc d’éviter les surprises au moment de l’intervention, on pourrait mieux anticiper », imagine Romuald Seizeur, neurochirurgien au CHU de Brest qui participe au projet. « Nous sommes actuellement en train de déterminer les propriétés physiques que devra prendre l’activité électrique une fois modifiée par le produit », précise François Rousseau, enseignant-chercheur à l’IMT Atlantique à Brest, qui travaille à partir de modèles numériques des tissus de la tête. Il faudra ensuite s’assurer que le produit ne présente pas de dangers pour le patient. Enfin, si le concept s’avère viable, viendront les phases de prototypes et d’essais cliniques. « Nous n’en sommes qu’au début », souffle Adrien Merlini.