Sommes-nous loin de découvrir des appareils pouvant contrôler le cerveau?

Janvier 2021

Répondu par : Malosree Maitra, Étudiante au doctorat au Programme Intégré en Neuroscience à l’Université McGill

Traduit par : Frédéric St-Onge, Étudiant au doctorat au Programme Intégré en Neuroscience à l’Université McGill

Les neurosciences modernes ont développé plusieurs outils pour manipuler les fonctions des cellules cérébrales, et par conséquence les comportements résultant de ces manipulations, dans une variété de modèles animaux allant des mouches à fruit jusqu’à la souris. Une de ces techniques est l’«optogénétique», dans laquelle des animaux de laboratoire sont génétiquement modifiés pour exprimer des protéines sensibles à la lumière dans les neurones de leurs cerveaux. Les protéines permettent aux ions de passer à travers elles quand elles sont exposées à la lumière. Cela permet aux neuroscientifiques d’«allumer» et d’«éteindre» les neurones en les exposants à de la lumière. Cela peut alors modifier le comportement de l’animal. Par exemple, en allumant les neurones qui « encodent » la mémoire d’un évènement terrifiant, tel qu’un choc électrique sur le pied, les scientifiques peuvent recréer un comportement de peur chez les souris. Plus grossièrement, la stimulation électrique directe utilisant des électrodes implantées a aussi été utilisée, par exemple, pour contrôler à distance les mouvements de « coquerelles cyborgs ». Il est à noter que ces techniques sont extrêmement invasives et requièrent souvent un bon nombre de manipulations génétiques, ce qui serait illégal, non-éthique, et surtout infaisable chez les humains. Ces techniques fonctionnent en laboratoire et sont utilisées pour lier mécaniquement l’activité du cerveau à des comportements.

Néanmoins, il existe des neuro-technologies pour altérer les fonctions du cerveau chez les humains, surtout dans un contexte médical. Par exemple, la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) utilise des champs magnétiques pour altérer les fonctions des régions cérébrales ciblées. La TMS a démontré un bon potentiel comme traitement pour des maladies psychiatriques tel que la schizophrénie ou la dépression. La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une méthode bien documentée, quoiqu’assez invasive, pour traiter la maladie de Parkinson dans laquelle l’activation d’électrodes implantés dans les régions cérébrales affectées peuvent améliorer dramatiquement les habiletés motrices du patient. Dans un autre ordre d’idée, les interfaces cerveau-ordinateur peuvent permettre à des patients paralysés de générer de la parole ou de bouger des objets en scannant leur activité cérébrale, via une électroencéphalographie (EEG) ou des électrodes implantées.

Ultimement, si des « appareils pour contrôler le cerveau » existent ou non est encore un objet de débat. Certainement, les technologies invasives appliquées aux animaux en laboratoire ne sont pas applicables chez les humains. Il y a, cependant, plusieurs usages potentiellement bénéfiques pour les neuro-technologies qui permettent la modification des fonctions du cerveau humain, et ultimement du comportement humain, dans des contextes médicaux.