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L’UAB lance une nouvelle initiative de neuroingénierie et d’interface cerveau-ordinateur – Actualités

L'UAB lance une nouvelle initiative de neuroingénierie et d'interface cerveau-ordinateur - Actualités

Les domaines de la neuroingénierie et des interfaces cerveau-ordinateur pourraient avoir un impact considérable sur un certain nombre de maladies neurologiques, notamment les accidents vasculaires cérébraux, les troubles neurodégénératifs, la maladie de Parkinson, la démence et d’autres maladies du cerveau.

Écrit par : Emma Shepard
Contact média : Bob Shepard

Certains appellent cela un énorme pas en avant pour la médecine. Et un grand pas en avant pour l’ingénierie. Le nouveau domaine de la neuroingénierie combine la bioingénierie avec les neurosciences. L’Université de l’Alabama à Birmingham a lancé un doctorat en neuroingénierie. programme en 2020, et maintenant, des professeurs de l’UAB School of Engineering et des départements de neurobiologie, de neurologie et de neurochirurgie de la Heersink School of Medicine se sont réunis pour créer l’UAB Initiative d’interface cerveau-ordinateur et de neuroingénierie.

Ensemble, les domaines de la neuroingénierie et des interfaces cerveau-ordinateur pourraient avoir un impact considérable sur un certain nombre de maladies neurologiques, notamment les accidents vasculaires cérébraux, les troubles neurodégénératifs, la maladie de Parkinson, la démence et d’autres maladies du cerveau. L’un des objectifs des interfaces cerveau-ordinateur est de créer des dispositifs capables de restaurer la fonction d’un système nerveux endommagé en interagissant avec, en interprétant et en contrôlant les signaux neuronaux pour produire une réponse positive.

Le NBCII, qui est dirigé par Lynn Dobrunz, Ph.D., professeur de neurobiologie, et Nicole Bentley, MD, professeur adjoint de neurochirurgie, compte plus de 100 membres de toute l’UAB.

La mission de NBCII est de combiner la neurobiologie, la neuroimagerie, la technologie d’interface neurale et les dernières avancées en neurosciences avec l’ingénierie et l’analyse pour créer des synergies et faire progresser la recherche, l’éducation et les soins aux patients à l’UAB et au-delà.

Lynn d à l'intérieurLynn Dobrunz, Ph.D., professeur de neurobiologie et directeur de NBCII« La neuro-ingénierie est l’un des domaines de recherche, d’éducation et de financement en neurosciences les plus dynamiques et les plus innovants », a déclaré Dobrunz, directeur de NBCII. « L’un des principaux objectifs de NBCII est de favoriser les collaborations et d’élargir la recherche interdisciplinaire à l’UAB dans ce nouveau domaine passionnant. »

Un sous-ensemble actif du NBCII est le nouveau Groupe d’Intérêt Spécial Interface Cerveau-Ordinateur. Le groupe, qui compte plus de 50 membres, rassemble des neurochirurgiens, des neurologues, des ingénieurs et des neuroscientifiques de l’UAB.

« Chacun de ces domaines possède des données et des capacités analytiques uniques qui, avec la collaboration, pourraient générer des informations impossibles dans chacun d’eux seuls », a déclaré Bart Guthrie, MD, professeur de neurochirurgie. « Ces informations éclaireront des idées innovantes sur la fonction cérébrale, la neuropathologie clinique, les nouvelles stratégies de neuromodulation et les applications immédiates pour le développement d’interfaces cerveau-ordinateur. »

Guthrie a utilisé les données de plus de 1 000 procédures chirurgicales de stimulation cérébrale profonde pour mener des recherches vitales pour les patients souffrant de troubles du mouvement, tels que la maladie de Parkinson, depuis 2016.

Pour l’une de ses premières initiatives, le groupe d’intérêt spécial travaille à établir une plate-forme de partage de données pour donner aux membres du groupe un meilleur accès aux données pertinentes pour BCI. Avec le consentement du patient, les données des procédures neurochirurgicales peuvent être partagées avec les neuroingénieurs pour faire progresser la compréhension des troubles neurodégénératifs et d’autres maladies du cerveau afin d’améliorer les expériences et les résultats des patients.

Lors d’interventions chirurgicales de routine pour des troubles du mouvement ou de l’épilepsie, des neurochirurgiens comme Bentley, directeur associé du NBCII, implantent des électrodes dans des régions spécifiques du cerveau pour délivrer des impulsions électriques ou pour enquêter sur des convulsions. Ces électrodes peuvent également être utilisées pour enregistrer l’activité cérébrale pendant la procédure que les neuroingénieurs pourraient analyser plus tard. Par exemple, les neurochirurgiens peuvent enregistrer l’activité cérébrale initiale pendant que les patients se reposent, puis à nouveau pendant qu’ils effectuent diverses tâches cognitives.

Nicole Bentley à l'intérieurNicole Bentley, MD, professeure adjointe de neurochirurgie et directrice associée du NBCII« Les données riches contenues dans les enregistrements de signaux cérébraux peuvent fournir des informations sur la façon dont le cerveau traite les informations et comment des processus anormaux peuvent conduire à des maladies que nous voyons cliniquement », a déclaré Bentley. « Un objectif principal de NBCII est de partager ces données entre les disciplines pour répondre à des questions fondamentales sur le fonctionnement du cerveau dans la santé et la maladie. »

« En tant qu’ingénieur, je suis intéressé par la recherche de biomarqueurs utilisant l’analyse du signal et l’apprentissage automatique pour améliorer l’efficacité de la stimulation cérébrale profonde », a déclaré Arie Nakhmani, Ph.D., professeur agrégé de génie électrique et informatique et organisateur du groupe spécial. intérêt. « Je pense que les découvertes les plus intéressantes et les plus précieuses se produisent au-delà des frontières disciplinaires. Les interfaces cerveau-ordinateur sont un excellent exemple de ce type de recherche transdisciplinaire qui a des applications techniques et cliniques.

Le groupe d’intérêt spécial BCI organise des réunions mensuelles avec des présentations conçues pour partager les connaissances entre les membres du corps professoral et les stagiaires en neurochirurgie, neurologie, neurosciences et ingénierie. Les sujets vont de « La neuro-ingénierie lors d’une chirurgie DBS éveillée » à « Comment la structure hiérarchique du langage est-elle créée dans le cerveau ? »

En plus de diriger le groupe d’intérêt spécial BCI, NBCII soutient le doctorat en neuroingénierie. Programme, organise une série de séminaires sur la neuroingénierie et lance un nouveau groupe d’intérêt spécial sur l’analyse des circuits.

Le doctorat en neuroingénierie de l’UAB. Le programme est une activité conjointe entre l’UAB School of Engineering et l’UAB Heersink School of Medicine. Il s’agit du premier programme de ce type dans l’État de l’Alabama et de l’un des seuls programmes doctoraux indépendants en neuro-ingénierie du pays.

En combinant l’expertise du corps professoral dans toutes les disciplines, ce programme formera une nouvelle génération de neuroingénieurs pour faire progresser la compréhension des troubles neurodégénératifs et d’autres maladies du cerveau, et pour développer de nouvelles thérapies, neuroprothèses et outils pour restaurer la fonction cérébrale perdue et améliorer les résultats pour les patients.

Le NBCII et le doctorat en neuroingénierie. Le programme reçoit également le soutien du Comprehensive Neuroscience Center de l’UAB. La neuroingénierie est l’un des piliers du CNC, où elle est liée à la neuroimagerie, à la neuromodulation et aux autres piliers du CNC pour un soutien mutuel.

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