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Des chercheurs du MIT créent d'incroyables implants neuraux à partir de fibres

Des chercheurs du MIT créent d'incroyables implants neuraux à partir de fibres

Une équipe de chercheurs dirigée par des étudiants du MIT a développé des fibres implantables de type caoutchouc qui peuvent être utilisées pour reproduire les neurones de la moelle épinière et potentiellement restaurer la fonction.

Les lésions de la moelle épinière restent parmi les plus difficiles à réparer ou même à réparer dans le corps humain. Les 31 paires de nerfs spinaux de la moelle épinière se fléchissent et s'étirent d'une manière unique. Chaque année, il y a 12 000 nouveaux cas de lésions de la moelle épinière aux États-Unis seulement. Les scientifiques n'ont jamais pensé qu'ils auraient un outil pour restaurer complètement une moelle épinière à son plein potentiel. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont créé un type de fibre révolutionnaire qui peut fléchir et s'étirer comme n'importe quel autre nerf. Il fournit également des impulsions optiques et des connexions électriques du cerveau au corps avec facilité.

[Source de l'image: Wikimedia Commons]

L'équipe, composée d'étudiants diplômés de MT et d'autres chercheurs de l'Université de Washington et de l'Université d'Oxford, avait besoin d'un composé élastique qui pourrait être étiré fin. Plusieurs élastomères que l'équipe a observés ne pouvaient pas être attirés dans des fibres minces plus étroites qu'un cheveu.

[Source de l'image: Lu et Park et al .; MIT]

Le professeur Polina Anikeeva a déclaré que la moelle épinière mince supportait des étirements de 12% au quotidien.

«Vous n’avez même pas besoin de vous mettre dans une position de« chien vers le bas »[position de yoga] pour avoir de tels changements», dit-elle. "Le but était d'imiter l'élasticité, la douceur et la flexibilité de la moelle épinière. Vous pouvez égaler l'élasticité avec un caoutchouc. Mais dessiner du caoutchouc est difficile - la plupart fondent simplement."

L'équipe a opté pour un élastomère transparent nouvellement créé. Il pourrait à la fois transmettre des ondes optiques et, avec quelques ajustements, envoyer des signaux électriques. Les chercheurs ont enduit la substance caoutchouteuse d'un maillage de nanofils, lui donnant des propriétés conductrices. Anikeeva et son équipe rapportent que la fibre peut s'étirer jusqu'au double de celle d'une fibre de cordon traditionnelle - entre 20 et 30 pour cent.

«Ils sont tellement souples que vous pouvez les utiliser pour faire des sutures et fournir de la lumière en même temps», a-t-elle noté.

Les chercheurs ont testé avec succès les fibres sur des souris, rétablissant la mobilité à «normale». Ils veulent étendre la recherche aux plus gros mammifères. Des animaux plus gros signifient des fibres nerveuses plus grosses et donc des brins de caoutchouc plus robustes. Cependant, cela pourrait également signifier que l'équipe doit repenser l'équilibre entre la flexibilité et la force pour chaque animal progressivement plus grand. Il n'y a pas non plus de technologie préexistante sur laquelle l'équipe peut faire rebondir ses théories.

Chi (Alice) Lu, étudiante diplômée du MIT, a déclaré que malgré les défis, l'équipe restait optimiste.

"Nous sommes les premiers à développer quelque chose qui permet un enregistrement électrique simultané et une stimulation optique dans la moelle épinière de souris en mouvement libre", a déclaré Lu. "Nous espérons donc que nos travaux ouvriront de nouvelles voies pour la recherche en neurosciences."

Ce n'est pas la première expérience d'Anikeeva à la tête d'une équipe de neuro-ingénierie. Le mois dernier, le professeur de développement de carrière et étudiant diplômé Seongjiun Park a aidé une équipe à créer une fibre suffisamment petite pour imiter l'activité cérébrale. Les fibres cérébrales ont à la fois douceur et flexibilité, similaires aux fibres plus épaisses de la moelle épinière. Ils mesurent également à peine 200 micromètres de diamètre. Le projet précédent a également réussi à transmettre des signaux optiques, électriques et chimiques entre le cerveau et le reste du corps.

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Source MIT News

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