Grâce à un implant intracrânien placé dans le cerveau de macaques, des neuroscientifiques américains et canadiens ont réussi à observer les signatures cérébrales associées à 24 comportements sociaux au niveau des neurones individuels.
Le Québécois Sébastien Tremblay est l’un des premiers auteurs de l’étude publiée dans la revue Nature (Nouvelle fenêtre) (en anglais) qui détaille cette percée, réalisée grâce à une technologie dont la précision dépasse de loin celle de l’imagerie par résonance magnétique.
Sébastien Tremblay et Camille Testard, co-première auteure de l’étude.
Photo : Université de Pennsylvanie
Comprendre la neurobiologie des comportements des primates, c’est aussi comprendre celle des humains
rappelle le Dr Tremblay, professeur adjoint à la Faculté de médecine de l’Université Laval et chercheur au centre CERVO.
D’un primate à l’autre
Et pour y arriver, le macaque est le modèle animal parfait, puisqu’il partage environ 95 % de son code génétique avec l’humain.
Des macaques lors d’une séance de toilettage.
Photographie : Lauren Brent
C’est un singe qui partage beaucoup d’éléments de notre anatomie, de notre système immunitaire, de nos comportements sociaux et intellectuels
rappelle le Dr Tremblay.
Toutefois, encore aujourd’hui, notre compréhension de la neurobiologie du comportement des singes découle en grande partie de tâches artificielles réalisées dans des environnements de laboratoire très contrôlés. Comment alors réussir à voir ce qui se passe dans le cerveau du singe dans un environnement naturel, sans le restreindre dans ses mouvements?
Un implant à la rescousse
Toute grande découverte naît d’une innovation technologique
relève Sébastien Tremblay. Il nous fallait cependant régler le problème technologique pour nous permettre d’enregistrer l’activité du cerveau chez un singe en liberté, qui peut bouger et interagir comme il le veut.
L’Utah Array, l’implant cérébral utilisé dans l’étude.
Photographie : Blackrock Neurotech
Ses collègues et lui ont relevé le défi en mettant au point un implant d’interfaces neuronales comparable à celui de Neuralink du milliardaire Elon Musk. Un implant placé à l’intérieur du cerveau qui, grâce à un réseau wi-fi, propage les données neuronales sans fil qui sont collectées dans un ordinateur sans contraindre les mouvements du participant.
Ces implants intracrâniens nous donnent accès à l’activité de centaines de neurones à l’intérieur du cerveau qu’on est capable d’écouter avec une précision de l’ordre de la milliseconde. Ces données sont enregistrées sans fil, alors que les singes se comportent de manière naturelle.
Appelés Tableau de l’Utahces implants sont aussi utilisés chez plusieurs dizaines de patients humains dans des applications d’interfaces cerveau-machine qui leur permettent de contrôler des objets dans leur environnement, ce qui est particulièrement utile pour des patients qui sont paralysés.
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Je te gratte, tu me grattes
Dans leurs travaux, les chercheurs ont placé l’implant dans les cerveaux de deux mâles macaques qui partageaient chacun leur enclos avec une femelle. Les deux partenaires étaient en couple et se connaissaient très bien.