Une technique innovante de stimulation nerveuse, développée par le centre de recherche belge, Imec, et les Feinstein Institutes for Medical Research de New York, permet d’activer de manière sélective certaines fibres du nerf vague, ouvrant la voie à des traitements plus précis et mieux tolérés de pathologies chroniques comme la dépression ou la polyarthrite rhumatoïde. C’est ce qu’indique Imec mercredi dans un communiqué, à l’occasion de la publication de ces travaux dans Nature Communications.
Le nerf vague, impliqué dans la régulation de fonctions autonomes telles que la fréquence cardiaque, la digestion et la respiration, constitue une cible de choix pour la neuromodulation thérapeutique. Toutefois, les méthodes actuelles de stimulation vagale manquent de sélectivité et activent simultanément des fibres non désirées, ce qui peut entraîner des effets indésirables comme des douleurs cervicales ou des troubles de la phonation.
La méthode développée repose sur l’application intermittente de courants sinusoïdaux légèrement déphasés, via des électrodes en manchette implantées autour du nerf. Ces courants créent un motif d’interférences localisé qui permet une activation plus ciblée des fibres organo-spécifiques. Selon les auteurs, cette stratégie réduit l’activation des fibres non ciblées et améliore ainsi la tolérance du traitement.
Les essais, réalisés sur modèle animal de grande taille, ont été menés par le laboratoire de neurophysiologie translationnelle dirigé par le Pr Stavros Zanos, professeur associé aux Feinstein Institutes for Medical Research (Northwell Health, New York). Les chercheurs ont observé une modulation fine du nerf vague, permettant d’envisager des applications thérapeutiques nouvelles dans des pathologies chroniques telles que la dépression ou la polyarthrite rhumatoïde.
« Bien que la stimulation interférentielle ait déjà été utilisée pour moduler l’activité cérébrale, c’est la première fois que sa version intermittente est explorée de manière aussi détaillée sur un nerf périphérique, en particulier le nerf vague », explique Nicolò Rossetti, senior researcher chez Imec. « Cette approche permet non seulement un meilleur contrôle, mais elle est aussi plus économe en énergie, mieux adaptée aux dispositifs implantables, et compatible avec des applications en boucle fermée. »
Imec a conçu une puce ASIC (application-specific integrated circuit) pour piloter cette stimulation. « Nous avons développé une architecture dédiée au support de l’i²CS et de paradigmes complexes de stimulation. Cette puce constitue la base technologique d’un futur système complet, destiné à accélérer le développement de dispositifs implantables par des entreprises ou startups », indique Vojkan Mihajlovic, ingénieur principal chez Imec
L’étude est publiée sous le titre Control of spatiotemporal activation of organ-specific fibers in the swine vagus nerve by intermittent interferential current stimulation dans la revue Nature Communications.
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