Plus tôt ce mois-ci, lors de la conférence annuelle de la Neuroscience Society, deux équipes de scientifiques ont fait la démonstration de nouvelles technologies susceptibles de nous procurer un bonheur éternel. Et si le secret du bonheur éternel résidait dans un implant cérébral? Imaginez: un ensemble de minuscules électrodes repose tranquillement dans différentes parties du cerveau, enregistrant l'activité électrique de cet organe en temps réel. Les données sont envoyées à un algorithme personnel - une «carte de l'humeur» - qui peut estimer l'humeur globale d'une personne en se basant uniquement sur les ondes cérébrales.
Lorsque le système enregistre des modèles qui indiquent le début d'un épisode de dépression, il envoie des signaux électriques au centre de l'humeur du cerveau. Sous l'œil vigilant de l'algorithme, le système continue de stimuler jusqu'à ce que les circuits défectueux reviennent à leur état «heureux».
L'algorithme est complètement indépendant. Chaque signal, chaque paramètre est caché sous un capuchon. Le système n'a pas besoin des conseils d'un médecin et la personne ne connaît pas les signaux - ne ressent qu'un soulagement général de la tristesse.
Les scientifiques financés par la DARPA espèrent que ces implants futuristes en boucle fermée aideront un jour les vétérans atteints du SSPT - un trouble de stress post-traumatique - ou les personnes souffrant de dépression grave qui ne répondent pas aux médicaments.
«Le cerveau est très différent de tous les autres organes en raison de sa mise en réseau et de son adaptabilité», explique Justin Sanchez, directeur de programme chez DARPA. "Les interfaces neuronales fermées en temps réel nous permettent de nous éloigner de la vision statique traditionnelle du cerveau et de passer à un traitement précis."
Bien que ce système ait été principalement conçu pour aider les personnes atteintes de maladie mentale, son impact potentiel pourrait aller bien au-delà.
De toute évidence, la chirurgie cérébrale est un prix élevé à payer pour un «bonheur stimulé», en particulier pour la personne moyenne. Cependant, il est possible que des composants du système soient éventuellement remplacés par des moyens non invasifs pour mesurer et stimuler l'activité cérébrale.
Que se passe-t-il alors? Serez-vous capable de faire confiance aux autres avec un accès direct, constant et chronique à vos sentiments intérieurs? Serez-vous tenté de noyer toutes vos émotions dans le bonheur?
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Creuser plus profondément
Bien sûr, tout cela n'est possible que si le système fonctionne.
Le système est basé sur l'ancienne technologie de stimulation cérébrale profonde (DBS).
D'abord approuvé pour le traitement des symptômes du mouvement pendant la maladie de Parkinson, le GSM repose sur des électrodes directement implantées dans le cerveau pour délivrer des impulsions électriques. Ces impulsions interagissent avec les neurones locaux et modifient leur activité.
Tout comme jeter un caillou dans un étang d'eau calme, les changements dans ce groupe de base de neurones pulsent à travers les circuits nerveux. Bien que les neuroscientifiques n'aient pas entièrement compris les mécanismes spécifiques, le GSF semble soulager une variété de troubles neurologiques. Au moins quelques tests dispersés l'ont montré.
Dans l'une des premières démonstrations de la puissance des carburants et des lubrifiants, les scientifiques ont allumé et éteint le système de stimulation, demandant à un patient déprimé comment il se sentait. Incroyablement, le patient n'a signalé de «bonne humeur» que lorsque le système fonctionnait - même s'il se rendait compte que les scientifiques avaient activé des impulsions électriques.
Ces premières réussites et d'autres ont mené à un récent essai clinique à grande échelle impliquant 90 personnes souffrant de dépression. Mauvaise nouvelle: en moyenne, les études n'ont trouvé aucune amélioration après un an de traitement.
Mais le Dr Edward Chang, neuroscientifique à l'Université de Californie à San Francisco, qui dirige l'un des projets, pense que ce n'est que le début.
La plupart des carburants et lubrifiants traitent la dépression de la même manière, bien que les gens la vivent différemment. Ces systèmes plongent le cerveau dans des impulsions électriques constantes. Le protocole de stimulation est défini par le médecin et non par l'état réel du cerveau du patient. Selon Chang, il est important de créer des implants spécialement conçus pour traiter tout le monde individuellement - et d'activer le système uniquement lorsque cela est nécessaire.
Carte de l'humeur
Invitant le Dr Omid G. Sani, ingénieur électricien à l'Université de Californie du Sud, les scientifiques ont développé un algorithme qui traduit les ondes cérébrales en sens subjectifs de l'humeur. L'équipe a travaillé avec six patients épileptiques avec des électrodes déjà implantées pour retracer la source de leurs crises. Pendant trois semaines, l'activité cérébrale du patient a été étroitement surveillée, tandis que l'humeur a été surveillée à l'aide d'un questionnaire standard.
En comparant ces deux types d'informations, les chercheurs ont conçu un algorithme qui a extrait un petit nombre de «prédicteurs neuronaux» - des modèles dynamiques d'activité du réseau neuronal - qui pourraient prédire avec précision les sentiments en constante évolution d'une personne.
Plusieurs foyers ont émergé, dont le système limbique, un centre précédemment identifié pour la gestion de l'humeur et de la motivation.
"Ces biomarqueurs de l'humeur dynamique et des algorithmes qui décodent l'humeur peuvent fournir une image des processus cérébraux qui sous-tendent la gestion de l'humeur", a conclu Sani.
C'est aussi la première étape vers une stimulation cérébrale personnalisée pour la dépression.
Selon Nature, Sani et Cheng ont déjà développé un système de test prêt à être testé sur l'homme. Des systèmes en boucle comme celui-ci ont déjà été testés sur plusieurs personnes, mais Cheng souligne que ces résultats préliminaires doivent être vérifiés davantage.
Franchir la ligne
Une deuxième équipe de scientifiques, dirigée par le neurochirurgien du Massachusetts General Hospital Emad Eskandar, a adopté une approche légèrement différente.
L'approche dite transdiagnostique examine les points communs de divers troubles mentaux, plutôt qu'un trouble de l'humeur spécifique. Les scientifiques ont donc développé des algorithmes qui capturent et mettent en évidence l'activité cérébrale associée à des aspects bien connus de la mauvaise humeur, tels que l'augmentation de l'anxiété, l'oubli et le manque d'empathie.
Eskandar pense que les ondes cérébrales ne sont qu'une petite partie des données. Son équipe espère également enregistrer l'activité des neurones individuels pour identifier ceux qui conduisent à la maladie mentale.
L'objectif est, bien entendu, extrêmement ambitieux. En cas de succès, Eskandar sera en mesure de suivre les symptômes de la maladie, des neurones uniques aux schémas neuronaux de l'activité cérébrale - et il sera ensuite possible de compiler un atlas multicouche pour les médecins qui pourront l'utiliser pour trouver les meilleures méthodes de traitement.
En étudiant leurs propres capacités, les scientifiques ont présenté à la conférence un algorithme qui détermine quand les gens perdent de vue quelque chose en raison d'un déficit d'attention. Les participants ont été invités à se concentrer sur une tâche - telle que l'identification des émotions sur les visages générés par ordinateur - tout en surveillant leur activité cérébrale. L'algorithme a finalement appris à identifier les modèles d'activité neuronale associés à la distraction.
Lorsque les scientifiques ont stimulé le cerveau des volontaires dans la région de prise de décision, leurs performances en matière de résolution de problèmes se sont nettement améliorées. Les structures de l'activité neuronale du «cerveau dispersé» ont également disparu.
L'équipe travaille actuellement sur l'automatisation du processus afin que l'algorithme induise directement une stimulation lors d'un déficit d'attention.
Cerveau à l'envers
Si ces projets DARPA se concrétisent, notre traitement de la maladie mentale changera radicalement. Mais les scientifiques craignent que nous puissions entrer dans le champ de mines de l'éthique.
Pour mettre pleinement en œuvre ces systèmes fermés, l'algorithme doit toujours connaître les vrais sentiments de la personne. Bien qu'il ne rapporte pas de sautes d'humeur, ces données sont à la disposition des chercheurs et des médecins. Et si de tels traitements sont jamais commercialisés, les patients pourront-ils faire confiance aux entreprises pour protéger leurs sentiments et leurs émotions?
Certains scientifiques craignent également que la pilule électrique du bonheur ne change l'ego d'une personne.
«Dans tout traitement des maladies du cerveau, nous risquons de rendre tout le monde pareil, de traiter tout écart par rapport à la norme comme une maladie», explique le Dr Karen Rommelfanger de l'Université Emory, parlant de carburants et de lubrifiants. «Nous voulons voir de la magie dans tout cela. Mais voulons-nous nous débarrasser complètement de la dépression? Non, et ne devrait pas. Être humain, c'est vivre une gamme complète d'expériences », dit-elle.
Il ne sera jamais superflu d'en parler. Mais, selon Chang, les avantages à court terme - la capacité de débarrasser une personne de cette gamme complète de symptômes - rendent déjà les projets intéressants. «C'est la première fois que nous ouvrons une fenêtre sur le cerveau», dit-il.
Ilya Khel
