Cet axe de recherche s'appuie sur des connaissances fondamentales et des avancées informatiques pour créer des applications neuroscientifiques innovantes en boucle fermée. Tirant parti de l'expertise en analyse des données neuronales en temps réel, nous poursuivons deux objectifs principaux:

• Valider les modèles et les biomarqueurs développés dans les axes précédents.

• Utiliser ces résultats pour développer des interfaces cerveau-ordinateur (BCI) robustes et personnalisées et des techniques de stimulation cérébrale non invasives (NIBS) pour des applications cliniques.

Objectif 1 : Développer des modèles neuronaux in vitro avancés

Un aspect clé de cette recherche consiste à créer des modèles in vitro ambitieux de réseaux neuronaux, y compris des organoïdes cérébraux en 2D et en 3D. Ces modèles biologiquement précis permettent un contrôle précis de paramètres tels que le rapport entre les cellules excitatrices et inhibitrices et l'organisation des populations connectées hiérarchiquement. L'observation de ces modèles à l'aide de réseaux de microélectrodes à haute densité (MEA) offre des opportunités sans précédent pour tester des hypothèses et des modèles informatiques du fonctionnement du cerveau.

En plaçant ces organoïdes dans un système en boucle fermée, nous visons à étudier leurs réponses à la stimulation à différentes échelles de temps. Des études récentes suggèrent que ces modèles pourraient s'aligner sur les principes de la perception active, tels que l'inférence bayésienne. Une question cruciale est de savoir si ces organoïdes présenteront les neuromarqueurs attendus, tels que les oscillations imbriquées, comme le prédisent nos modèles théoriques.

Objectif 2 : Améliorer les BCI et les NIBS pour un impact clinique

Nous visons à faire progresser les BCI et les NIBS grâce à des approches innovantes qui répondent aux défis importants du domaine. Nos BCI, utilisant principalement la technologie EEG, sont conçues pour être portables, abordables et applicables dans des scénarios réels, y compris au chevet du patient et à domicile. Ces systèmes sont ancrés dans les neurosciences théoriques et la neurophysiologie, ce qui les distingue des solutions dominées par l'ingénierie.

Notre engagement va au-delà de la recherche en laboratoire et s'étend aux solutions centrées sur le patient. Nous nous engageons activement à évaluer nos technologies avec les patients par le biais d'essais locaux et multicentriques, dans le but de développer des produits viables et pratiques pour une utilisation clinique.

Cet axe combine de manière unique la recherche fondamentale en neurosciences avec des objectifs translationnels, garantissant que les technologies résultantes sont à la fois scientifiquement rigoureuses et adaptées aux besoins des utilisateurs finaux. En relevant ces défis, nous visons à contribuer au développement de neurotechnologies personnalisées et accessibles qui améliorent les résultats pour les patients.