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Crédits : Nanshu Lu

Tatouages électroniques : la nouvelle révolution pour mesurer l’activité cérébrale

Mesurer l’activité cérébrale de manière rapide et non invasive est essentiel dans de nombreux domaines médicaux, notamment pour le diagnostic de troubles neurologiques comme l’épilepsie, les tumeurs cérébrales et les troubles du sommeil. Traditionnellement, cela se fait grâce à l’électroencéphalogramme (EEG), une méthode qui consiste à poser des électrodes sur le cuir chevelu pour enregistrer les ondes cérébrales. Cependant, cette technologie a ses limites en termes de praticité et de confort. Des chercheurs viennent de développer une autre méthode innovante : les tatouages électroniques temporaires. Ces derniers pourraient bien révolutionner la manière dont nous mesurons l’activité cérébrale.

Les limites des méthodes traditionnelles : l’EEG

Utilisé depuis des décennies, l’électroencéphalogramme (EEG) mesure l’activité électrique du cerveau en plaçant des électrodes sur le cuir chevelu. Ces électrodes détectent les signaux électriques produits par les neurones lorsqu’ils communiquent entre eux. Les signaux sont ensuite amplifiés et enregistrés sous forme de courbes sur un écran, ce qui permet aux médecins d’analyser les rythmes cérébraux et d’identifier d’éventuelles anomalies, comme celles liées aux crises d’épilepsie ou à d’autres troubles neurologiques.

Toutefois, bien qu’efficace, ce procédé est souvent perçu comme contraignant et peu pratique. En effet, lors d’un test EEG, les techniciens appliquent des électrodes sur le cuir chevelu à l’aide d’une colle spéciale, ce qui peut prendre de 60 à 90 minutes. Ces électrodes doivent être régulièrement vérifiées pour s’assurer qu’elles restent bien en place, car la colle peut se dessécher, ce qui rend l’ensemble du processus moins confortable pour le patient. De plus, les électrodes classiques se détachent généralement après six heures d’utilisation. Cela complique les études de longue durée comme celles qui nécessitent une surveillance de l’activité cérébrale pendant la nuit ou sur plusieurs jours.

Les tatouages électroniques : une technologie révolutionnaire

Pour répondre à ces défis, une équipe de chercheurs a mis au point une technologie de tatouages électroniques temporaires. Cette méthode consiste à utiliser un robot numérique pour imprimer une encre conductrice directement sur le cuir chevelu. Le processus est rapide (environ une heure pour les premiers essais) et pourrait être réduit à seulement vingt minutes si l’impression devient entièrement automatisée.

L’encre utilisée pour créer ces tatouages est composée de matériaux conducteurs qui permettent de capter l’activité électrique du cerveau. Ces tatouages, d’une épaisseur de seulement trente micromètres, sont non seulement plus fins que les électrodes classiques, mais ils sont également beaucoup plus légers et confortables à porter. Contrairement aux électrodes classiques qui peuvent se détacher au bout de quelques heures, les tatouages électroniques peuvent rester en place pendant une journée entière. Une fois que les mesures sont prises, ces tatouages peuvent être facilement retirés avec de l’alcool ou du shampoing, contrairement aux électrodes qui laissent une colle difficile à enlever.

Des résultats prometteurs pour le diagnostic neurologique

Les premiers tests ont montré que les tatouages électroniques sont tout aussi efficaces que les électrodes EEG classiques pour détecter les ondes cérébrales. Dans une étude récente, ces tatouages ont été utilisés sur cinq personnes et les chercheurs ont constaté qu’ils fournissaient des résultats de mesure similaires à ceux des tests EEG traditionnels. En plus de leur efficacité, ces tatouages ont un grand avantage en termes de durabilité. Ils peuvent en effet enregistrer l’activité cérébrale pendant une période plus longue sans risque qu’ils se détachent.

Ce progrès pourrait transformer la manière dont nous diagnostiquons et suivons les troubles neurologiques. Par exemple, pour les patients épileptiques, cette technologie pourrait permettre un suivi continu de leur activité cérébrale sur plusieurs jours, offrant ainsi une vision beaucoup plus précise de leurs crises. De plus, elle pourrait aussi être utilisée pour surveiller l’activité cérébrale pendant la nuit, ce qui serait particulièrement utile pour le diagnostic des troubles du sommeil.

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Configuration EEG avec électrodes de tatouage électronique. Crédits : Nanshu Lu

Un avenir prometteur : plus de praticité et de mobilité

Les chercheurs prévoient que cette technologie pourra encore évoluer. À terme, l’intégration de capteurs sans fil dans les tatouages électroniques pourrait permettre de rendre cette technologie entièrement portable. Cela ouvrirait la voie à une surveillance en temps réel à domicile sans la nécessité de se rendre dans une clinique. Cela serait particulièrement bénéfique pour les patients souffrant de troubles chroniques qui nécessitent des suivis réguliers.

Une autre évolution envisagée est l’amélioration de l’encre conductrice pour qu’elle ne se dégrade pas pendant la nuit. Les chercheurs travaillent actuellement à rendre les tatouages plus résistants. Cela permettrait de surveiller l’activité cérébrale sans interrompre le sommeil des patients, ce qui pourrait s’avérer crucial pour le diagnostic de certains troubles comme les apnées du sommeil ou les troubles de l’éveil.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.