Therapieën die het zenuwstelsel stimuleren via de computer

Elektroden om een ​​episode van aritmie te voorkomen. Implantaten om het herstel van verloren bewegingen na een beroerte te stimuleren. Een intracraniaal apparaat om tremor bij de ziekte van Parkinson te verminderen.

Veel voorbeelden van brain-machine-interfaces aangedreven door kunstmatige intelligentie (AI) die kunnen worden gebruikt om bepaalde ziekten heel gericht te behandelen.

uitvindingen van de toekomst? Nee, behandelingen die bestaan ​​of momenteel worden bestudeerd, met name door Guillaume Lajoie, professor aan de afdeling Wiskunde en Statistiek van de Universiteit van Montreal en onderzoeker aan het Mila-Quebec Institute for Artificial Intelligence.

Het laboratorium van de onderzoeker is aangesloten bij BIOS Health, een in het Verenigd Koninkrijk gevestigd bedrijf dat gespecialiseerd is in neurocommunicatie, dat wil zeggen de communicatie tussen de hersenen en de computer.

“Het gaat erom de neurale netwerken van de hersenen te laten communiceren met een computer, in twee richtingen. Aan de ene kant decoderen we wat het zenuwstelsel zegt, en aan de andere kant kunnen we interfereren met de activiteit van het zenuwstelsel.” systeem voor gerichte medische interventies “, legt Guillaume Lajoie uit, die zitting heeft in de BIOS Health Scientific Advisory Committee. .

Wanneer neuronen interageren met computers

Lagoi-wolken

Krediet: Maryse Boyce

Guillaume Lajoie, ontvanger van de Canada-CIFAR AI Chair en Canada Chair of Research in Neural Computing and Communication, wijdt zijn onderzoek aan het creëren van algoritmen die de interactie tussen biologische neurale netwerken en die afgeleid van kunstmatige intelligentie mogelijk maken.

Bij BIOS Health wordt zijn expertise onder meer gebruikt om technieken te ontwerpen om de nervus vagus te stimuleren met als doel episoden van aritmieën te voorkomen. “De nervus vagus is een zeer lange zenuw die zorgt voor de overdracht van zenuwimpulsen die verantwoordelijk zijn voor de automatische activiteiten van veel organen”, legt de onderzoeker uit. Het idee is om met deze zenuw te kunnen interageren door middel van elektroden die deze activiteiten registreren en stimuleren. om de hartslag te moduleren. Door het vermogen om hartritmestoornissen te voorspellen, kunnen we vervolgens een verbetertraject ontwikkelen om het zenuwstelsel gericht te kunnen stimuleren om dit soort problemen te voorkomen.”

Guillaume Lajoie werkt ook aan dit soort technologie in zijn lab, in samenwerking met Numa Dancause, professor aan de afdeling Neurowetenschappen van UdeM, en Marco Bonizato, professor aan Polytechnique Montréal. Samen proberen ze AI-afgeleide neurale implantaten te ontwikkelen die mensen kunnen helpen revalideren die een cerebrovasculair accident (CVA) hebben gehad.

Guillaume Lajoie legt uit: “Na een beroerte kunnen we bijvoorbeeld de motorische vaardigheden in de hand verliezen. Bij revalidatie pleit fysiotherapie voor het forceren van beweging om verloren verbindingen in de hersenen te herstellen. Door neuronen die gespecialiseerd zijn in het uitvoeren van handbewegingen rechtstreeks te stimuleren, helpen we de hersenen om direct opnieuw verbinding te maken.

Een groeiend onderzoeksveld

Neurotechnologie, brain-machine interface, digitale neurotherapie, neuroengineering: deze uitdrukkingen zijn momenteel erg in de mode in de particuliere industrie en in het academisch onderzoek.

BIOS Health, opgericht in 2015, is een van een groeiend aantal bedrijven dat kunstmatige intelligentie gebruikt om gegevens over het zenuwstelsel te lezen, schrijven en analyseren. Zoals Neuralink, het jonge Amerikaanse beeldvormingsbedrijf opgericht door Elon Musk dat hersenimplantaten probeert te creëren om mogelijk beter te trouwen met de hersenen en kunstmatige intelligentie.

En in deze opwinding blijkt dat Montreal, met name dankzij de Universiteit van Montreal, MILLA, maar ook IVADO – het Institute for Artificial Intelligence Research and Transfer – meer is dan een competitieve speler op het wereldtoneel.

“UdeM vormt een zeer overvloedig ecosysteem op het gebied van kunstmatige intelligentie en neurowetenschappen”, meent Guillaume Lajoie. “Deze expertise geeft ons een echte kans om geavanceerde therapieën te ontwikkelen en voorheen onopgeloste wetenschappelijke vragen over de hersenen te onderzoeken.”

Partnerschappen tussen industrie en onderzoek bevorderen

Guillaume Lajoie herinnert eraan dat dergelijke wetenschappelijke en technologische ontwikkelingen worden bevorderd door de bundeling van vaardigheden van institutionele en industriële partners. In zijn geval wil hij vermelden dat de vruchtbare samenwerking tussen de Universiteit van Montreal en BIOS Health mogelijk is gemaakt door de programma’s van MEDTEQ +, Consortium for Research and Innovation in Health Technologies.

Leave a Comment