Un couple des MagNI (implants neuraux magnétoélectriques) utilisés dans le système

Nous avons déjà vu des implants alimentés sans fil qui stimulent les muscles ou les neurones lorsqu’ils sont activés par un émetteur externe. Pour aller plus loin, les scientifiques sont désormais en mesure d’activer plusieurs implants séquentiellement, en utilisant toujours un seul appareil de transmission.

Tout d’abord, pourquoi voudrait-on déclencher deux implants ou plus en succession rapide, l’un après l’autre? Eh bien, un tel système pourrait éventuellement être utilisé pour relayer des signaux électriques le long de la moelle épinière endommagée d’un patient, peut-être même l’aider à marcher à nouveau. La technologie pourrait également être utilisée pour stimuler les cavités séparées du cœur défectueux d’un patient, lui permettant de battre normalement.

Pour le nouveau système expérimental, une équipe de l’Université Rice dirigée par Asst. Le professeur Kaiyuan Yang a modifié de minuscules implants existants qui sont temporairement alimentés par un champ magnétique alternatif appliqué de l’extérieur. Ce champ est généré par un émetteur alimenté par batterie, qui pourrait éventuellement être porté par le patient sur une ceinture ou un harnais.

L’appareil a actuellement une portée de 60 mm, bien que ce chiffre puisse augmenter à mesure que le système est développé davantage.

Lorsque l’émetteur émet une impulsion électromagnétique, tous les implants à portée sont mis sous tension simultanément. Cela dit, chacun est programmé pour émettre sa propre impulsion électrique de stimulation après qu’un nombre différent de millisecondes se soit écoulé. Cela signifie qu’ils tirent les uns après les autres, malgré le fait qu’ils étaient tous alimentés en même temps.

«Chaque implant a une minuterie programmable qui contrôle le retard et la largeur d’impulsion de la stimulation», nous dit Yang. « Tous les appareils sont d’abord synchronisés avec l’émetteur externe dans le temps, puis ils ajoutent leur propre retard en plus de l’horloge synchronisée. Par conséquent, nous pouvons contrôler la synchronisation précise de tous les implants. »

Dans les tests de laboratoire menés jusqu’à présent, la technologie a été utilisée avec succès pour déclencher des réponses le long du nerf sciatique d’un rat et pour provoquer la contraction de deux hydres (un type de minuscule animal d’eau douce à tentacules).

«Nous montrons qu’il est possible de programmer les implants pour stimuler selon un schéma coordonné», explique Yang. « Nous synchronisons chaque appareil, comme une symphonie. Cela nous donne beaucoup de degrés de liberté pour les traitements de stimulation, que ce soit pour la stimulation cardiaque ou pour une moelle épinière. »

https://news.rice.edu/2021/05/10/timing-is-everything-in-new-implant-tech/