De nouveaux nanomatériaux pour étudier et réparer le cerveau
Le cerveau est composé de plusieurs milliards de neurones, qui échangent des signaux par le biais de faibles courants et tensions électriques. Les progrès réalisés dans les domaines des matériaux intelligents, des nanotechnologies, et des hybrides neuro-électroniques offrent de nouvelles perspectives pour étudier, réparer et améliorer le système nerveux. Ces nouvelles orientations de la recherche pourraient être utilisées pour promouvoir des thérapies pour les troubles du cerveau, ainsi que pour améliorer nos connaissances fondamentales sur le fonctionnement du système nerveux. La neuro-électronique est maintenant un domaine mature, qui capitalise sur les nouvelles technologies et les progrès réalisés en matière de matériaux. Dans le cadre du projet NAMASEN (Neuroelectronics and nanotechnology: Towards a multidisciplinary approach for the science and engineering of neuronal networks), financé par l'UE, les partenaires du projet ont mis en place un institut virtuel multidisciplinaire ayant une expertise dans la recherche technologique, neurobiologique, industrielle et préclinique. L'institut virtuel NAMASEN propose des programmes de formation de troisième cycle qui couvrent la recherche fondamentale et la recherche appliquée, à l'interface entre les neurosciences et les micro/nanotechnologies. Les partenaires ont organisé six cours d'été et des ateliers de formation dans toute l'Europe. Des chercheurs en début de carrière et des chercheurs expérimentés ont terminé leur formation de détachement dans des établissements partenaires, qui comprenaient également le secteur privé. L'institut s'est d'autre part axé sur l'amélioration des compétences non techniques des chercheurs dans des domaines importants tels que la rédaction de demandes de subvention, l'éthique, les présentations et le réseautage. Les efforts des chercheurs du projet ont rencontré un succès considérable et leurs résultats ont été diffusés dans les meilleures revues scientifiques. Ils ont fabriqué, testé et validé de nouveaux réseaux de microélectrodes sur substrat et optimisé leur fonctionnalisation de surface pour obtenir une adhérence neuronale et un transfert du signal électrique sans précédents. En parallèle, les chercheurs ont défini des modèles mathématiques quantitatifs qui décrivent les propriétés du réseau de neurones, leur (re)câblage en fonction de l'activité et la transduction du signal électrique par des dispositifs artificiels. Un développement important a été l'adoption de technologies neuro-électroniques pour un criblage médicamenteux à débit moyen par l'industrie pharmaceutique. Les activités de NAMASEN ont débouché sur plus de 30 publications dans des revues à comité de lecture, ainsi que sur 90 contributions à des conférences et rencontres internationales. Le réseau NAMASEN, qui a permis de promouvoir la carrière des chercheurs participants, poursuivra ses activités au-delà même de la fin du projet. C'est ce qu'illustre la mise en place de nouvelles collaborations universitaires et industrielles, ainsi que le lancement de plusieurs projets financés par l'UE dans le cadre du septième programme-cadre (7e PC) et de Horizon 2020. Au final, le secteur biomédical et le public bénéficieront grandement des progrès réalisés dans les neuroprothèses et le développement de médicaments.
Mots‑clés
Neurones, neuro-électronique, système nerveux, hybrides neuro-électriques, NAMASEN
