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En utilisant des nanoparticules, nous activons les neurones

Les chercheurs du San Sebastian International Physics Center développent un projet qui permettra d'activer ou de désactiver les neurones dans le cerveau. Mme Garcia a parlé de la possibilité d'agir sur le cerveau, mais aussi des droits neuronaux et des limites à imposer à la nouvelle technologie.

Bego Zubia Gallastegi

Vous êtes physicien, mais vous faites des recherches en neuroscience. Qu'est-ce que l'initiative NanoNeuro?

J'ai toujours fait des recherches sur la lumière. Mais il y a quelques années, le célèbre neuroscientifique Rafael Yuste a commencé à venir au DIPC, et en parlant avec lui, quand nous avons commencé à partager nos connaissances ensemble, nous avons vu que ce que j'étudiais était très utile pour eux, en neuroscience. Et on a commencé à travailler ensemble.

Nous avons décidé d'utiliser les nanosciences pour développer de nouveaux outils pour les neurosciences. C'est l'objectif de NanoNeuro: développer de nouveaux outils pour exciter les neurones en utilisant des nanoparticules. Et nous voulons également développer la capacité de lire l'activité neuronale en utilisant des nanoparticules. C'est pour cette raison que les naines (nanoparticules) et les neurosciences (neurosciences).

Comment faites-vous ça ?

Il existe certaines nanoparticules, appelées nanoparticules plasmoniques, où quand elles reçoivent la lumière et excitent ces particules, ces particules fonctionnent comme des loupes: elles enveloppent la lumière, ce qui produit de la chaleur. Mais à l'échelle nanométrique. Ils obtiennent la chaleur d'une manière très concentrée, concentrée dans un espace très petit.

«Avec les points quantiques, nous sommes capables de savoir si un neurone a envoyé un signal électrique ou non.»

Qu'est-ce que vous obtenez en concentrant cette lumière ?

En utilisant ces nanoparticules et la chaleur, on a pu activer un neurone.

Mais nous utilisons d'autres particules pour lire l'activité neuronale. Nous appelons ces particules des points quantiques, et nous concevons et développons ce genre de choses. Ils ont des propriétés très spéciales. Pourquoi dis-je cela ? Parce qu'ils peuvent créer la florescence. C'est-à-dire qu'après avoir reçu la lumière, ils émettent une lumière d'une autre couleur. La lumière qu'ils émettent dépend des champs électriques qu'ils perçoivent autour d'eux.

Nous utilisons donc ces nanoparticules en mesurant la lumière qu'elles émettent pour déterminer à quoi ressemble leur environnement. Dans le cas du cerveau, quand un neurone envoie un signal, il génère un signal électrique. Cela crée un champ électrique très puissant dans la membrane du neurone, qui s'étend à travers la membrane pour transporter le signal. Avec l'introduction d'un point quantique, nous pouvons déterminer si le neurone a envoyé un signal électrique ou non.

Qu'est-ce que vous voulez en faire ?

D'une part, nous voulons savoir quand les neurones s'allument et quand ils ne s'allument pas. D'un autre côté, nous voulons être en mesure de lire les signaux neuronaux. Pour quoi faire ? D'une part, dans le seul but de générer des connaissances et, d'autre part, de développer de nouveaux outils qui contribueront à différents problèmes de santé.

«En utilisant des nanoparticules, nous voulons développer la capacité de lire l'activité neuronale.»

Le neuro-ingénierie n'est plus de la science-fiction. À court terme, anticipent-ils de grands progrès dans ce domaine?

Il peut améliorer la vie de nombreuses personnes dans le domaine de la santé. La clé est d'aider le cerveau à moduler. Si tout se passe bien, nous aimerions utiliser ces nouvelles capacités pour développer de nouvelles applications dans le domaine de la santé dans un avenir proche.

Et tout cela avec des techniques non invasives, sans ouvrir l'esprit, n'est-ce pas ?

C'est ce que nous aimerions.

Les nanoparticules sont très petites. En principe, nous avons vu qu'ils peuvent passer à l'intérieur du cerveau. Et ce n'est pas facile. Et nous prouvons qu'en utilisant différentes techniques, nous pouvons y arriver. Nous voulons transporter les nanoparticules dans le cerveau par le sang.

Je parle de l'avenir. Ne pensez pas que nous sommes déjà en train de le faire chez les humains. Non, pour l'instant, nous travaillons en laboratoire avec des animaux et en utilisant des techniques que nous appelons in vitro. C'est-à-dire avec des cellules, un par un ou en petits groupes.

Mais au moins, vous savez où vous devez aller.

C'est ça, mais en science, il est important d'avoir une vue d'ensemble sur la table. Je veux dire, c'est une chose, la science fondamentale, ce que nous faisons, mais c'est une autre chose, la projection à long terme. Il faut regarder au loin, oui, mais en sachant que nous sommes ici.

Y a-t-il des hommes bioniques ?

- Non. Il existe des appareils et des prothèses bioniques qui aident à améliorer la mobilité et l'autonomie des personnes. Mais d'un point de vue scientifique, nous ne pouvons pas dire que les gens qui les utilisent sont des êtres humains bioniques.

La bionique consiste à appliquer les connaissances biologiques aux systèmes électroniques et mécaniques, et le corps a pour but de récupérer les fonctions perdues. Le transhumanisme va plus loin. Il s'agit d'un mouvement philosophique et culturel dont l'objectif est d'améliorer l'être humain et pour lequel il prône l'utilisation de la technologie. Cela inclut la bionique, l'intelligence artificielle et la nanotechnologie.

Lepht Anonym, un biohacker britannique, a implanté plus de 50 puces et appareils dans son corps. Cependant, pour le moment, il ne ressemble pas à la femme bionique que nous avons rencontrée à l'ETB dans les années 80.

On parle de manipulation neuronale. Mais ça fait un peu peur d'imaginer ce qu'on peut faire. Beaucoup penseront qu'il peut également être utilisé pour atteindre des objectifs moins bons.

Je dirais que les scientifiques de base sont des gens à qui on peut faire confiance la plupart du temps. Nos ambitions sont très platoniques, la connaissance et ce genre de choses. Mais les entreprises privées sont également à la recherche de ces concepts. L’entreprise Neuralink, par exemple l’entreprise Elon Musk, est très connue, et ils défendent également que ces projets sont développés pour aider les gens. Je vous le demande.

C'est un domaine de recherche qui requiert des limites éthiques, n'est-ce pas ?

Oui, au vu du développement de ces technologies, Rafael Yuste et d'autres scientifiques ont commencé à développer une initiative sur les neurodroits il y a quelques années. Et cette initiative insiste justement sur ce point, sur la nécessité de fixer des limites à ces risques.

Ils ont voulu ajouter cinq nouveaux droits aux droits de l'homme fondamentaux, en limitant le développement de ces technologies humaines. Une frontière purement éthique.

Qu'y a-t-il de plus rapide, la technologie elle-même ou la garantie des droits neuronaux correspondants ?

Je pense que la technologie va beaucoup plus vite. Et pas seulement sur ces sujets qui semblent être de la science-fiction, mais aussi sur la plupart des technologies que nous utilisons aujourd'hui. La technologie va beaucoup plus vite que la protection de nos droits. Il faut les réguler.

Vous avez mentionné le potentiel de ces techniques, être capable d'activer et d'inactiver les neurones à volonté. Où ces outils peuvent-ils nous mener ?

Je voudrais voir qu'ils permettent de créer de nouvelles thérapies contre les maladies liées au cerveau. C'est mon rêve.