7 épisodes
Innovation technologique Liliane Bettencourt (2023-2024) - Stéphanie Lacour Collège de France
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- Sciences
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5,0 • 1 note
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Présentation de la chaire
La chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt, créée en 2006, marque la volonté commune du Collège de France et de la Fondation Bettencourt Schueller de mettre en valeur l'importance des travaux qui doivent être consacrés à l'innovation technologique.
La neurotechnologie : science, ingénierie et thérapies
Stéphanie Lacour dirige le Laboratoire des interfaces bioélectroniques souples au Campus Biotech, à Genève, où son équipe conduit des travaux à l'interface de l'ingénierie, des neurosciences et de la recherche translationnelle. Son cours s'intéressera à la neurotechnologie, domaine interdisciplinaire qui intègre diverses méthodes et approches pour explorer les mécanismes du système nerveux, diagnostiquer, traiter et atténuer les troubles neurologiques et envisager des interfaces cerveau-machine. Ces innovations offrent un avenir fascinant pour la recherche et les applications cliniques.
Biographie
Stéphanie P. Lacour est professeure à l'École polytechnique fédérale de Lausanne et directrice de l'institut interdisciplinaire Neuro-X de l'EPFL. Ses travaux portent sur le design, la fabrication et l'implémentation de dispositifs électroniques souples visant à communiquer avec le système nerveux. Elle a bénéficié d'une ERC Starting Grant portant sur les peaux électroniques et une ERC Consolidator Grant (suisse) sur la bioélectronique implantable. Elle a reçu le TR35 du MIT Technology Review en 2006, une University Fellowship de la Royal Society en 2007 puis la Chaire Bertarelli en Neurotechnologie, EPFL en 2012.
Stéphanie Lacour est invitée à occuper la chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt du Collège de France pour l'année 2023-2024.
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06 - La neurotechnologie : Au-delà de l'électricité
Stéphanie Lacour
Collège de France
Innovation technologique Liliane Bettencourt (2023-2024)
Année 2023-2024
06 - La neurotechnologie : Au-delà de l'électricité
Résumé
Des alternatives à l'électricité offrent de nouvelles opportunités pour la neuromodulation et la recherche en neurosciences, permettant des approches plus ciblées et parfois moins invasives.
La stimulation magnétique utilise des champs magnétiques pour induire des courants électriques dans le cerveau. L'optogénétique combine la génétique et la lumière pour activer ou inhiber sélectivement l'activité neuronale. La neurostimulation acoustique utilise des ondes sonores ou ultrasons pour moduler l'activité ou permettre une ablation localisée d'une zone du cerveau sans endommager les structures adjacentes.
Ces alternatives requièrent la mise au point de nouvelles technologies miniaturisées et multimodales. -
05 - La neurotechnologie : Neurotechnologies implantables. Systèmes implantés
Stéphanie Lacour
Collège de France
Innovation technologique Liliane Bettencourt (2023-2024)
Année 2023-2024
05 - La neurotechnologie : Neurotechnologies implantables. Systèmes implantés
Résumé
Les neurotechnologies implantables sont des systèmes composés de plusieurs éléments qui leur permettent d'interfacer le système nerveux de façon programmable et autonome. Elles comportent des électrodes, un processeur, une batterie, des connecteurs et câbles, des antennes de communication, le tout encapsulé dans un boitier et matériaux hermétiques pour les protéger les éléments électroniques et prévenir les interférences extérieures.
La conception et le développent de ces éléments nécessitent une approche multidisciplinaire impliquant neuroscientifiques, ingénieurs et cliniciens. -
04 - La neurotechnologie : Électrodes – Partie II. Stimulation neuronale : conception et propriétés électrochimiques
Stéphanie Lacour
Collège de France
Innovation technologique Liliane Bettencourt (2023-2024)
Année 2023-2024
04 - La neurotechnologie : Électrodes – Partie II. Stimulation neuronale : conception et propriétés électrochimiques
Résumé
Dans la seconde partie du cours, l'attention se tourne vers les électrodes conçues pour la stimulation neuronale, une technique cruciale pour moduler l'activité nerveuse dans des contextes thérapeutiques et de recherche. Comme pour l'enregistrement de l'activité neuronale, les principes électrochimiques électrode-tissue guident la conception d'électrodes pour assurer une stimulation efficace et sécurisée. Nous nous concentrerons sur le dimensionnement des électrodes, le concept de focalisation et la réduction des effets indésirables. Une revue des matériaux et techniques de fabrication de ces électrodes sera également présentée. -
03 - La neurotechnologie : Électrodes – Partie I. Capturer l'activité cérébrale : avancées en électrodes d'enregistrement
Stéphanie Lacour
Collège de France
Innovation technologique Liliane Bettencourt (2023-2024)
Année 2023-2024
03 - La neurotechnologie : Électrodes – Partie I. Capturer l'activité cérébrale : avancées en électrodes d'enregistrement
Résumé
Ce cours en deux parties vise à fournir une compréhension holistique des électrodes d'enregistrement et de stimulation neuronales, de leur conception à leur application pratique, et de souligner l'importance de l'ingénierie et de la science des matériaux dans l'avancement de la recherche neuroscientifique et des applications cliniques.
Cette première partie se concentre sur les technologies et des principes qui rendent possible la capture précise des signaux neuronaux. Nous commencerons par une exploration approfondie des propriétés électrochimiques qui définissent l'interface entre les électrodes et le tissu cérébral, soulignant comment ces interactions influencent la qualité et la fidélité des données enregistrées. Nous aborderons ensuite les critères essentiels de conception des électrodes, y compris leur dimensionnement et leur forme, pour maximiser la sensibilité. Nous mettrons en lumière les défis et les solutions dans la fabrication d'électrodes, des techniques traditionnelles aux méthodes de pointe telles que la microfabrication, en insistant sur l'importance de choisir des matériaux adaptés qui offrent une excellente conductivité, une biocompatibilité à long terme, et une durabilité. Enfin, nous discuterons des avancées récentes dans le domaine, y compris l'intégration de matériaux innovants comme les polymères conducteurs et le concept d'électrodes actives, ouvrant de nouvelles voies pour l'amélioration de la performance des électrodes d'enregistrement neuronal. -
02 - La neurotechnologie : Neurotechnologies cliniques
Stéphanie Lacour
Collège de France
Innovation technologique Liliane Bettencourt (2023-2024)
Année 2023-2024
02 - La neurotechnologie : Neurotechnologies cliniques
Résumé
Les neurotechnologies cliniques sont des avancées médicales utilisant des dispositifs et techniques innovants pour diagnostiquer, traiter et améliorer les conditions neurologiques et psychiatriques. Elles incluent des méthodes telles que l'IRM fonctionnelle pour l'imagerie cérébrale en temps réel, la stimulation du nerf auditif dans la cochlée pour pallier à la surdité sévère ou profonde, la stimulation cérébrale profonde pour traiter les troubles comme la maladie de Parkinson, ou encore l'électrocorticographie pour cartographier avec précision les zones épileptogènes du cerveau. -
01 - La neurotechnologie : Introduction. Anatomie et physiologie du système nerveux
Stéphanie Lacour
Collège de France
Innovation technologique Liliane Bettencourt (2023-2024)
Année 2023-2024
01 - La neurotechnologie : Introduction. Anatomie et physiologie du système nerveux
Résumé
Une compréhension approfondie du système nerveux est essentielle au développement de la neurotechnologie. Cela implique l'étude des neurones, des synapses, des réseaux neuronaux, ainsi que les processus biochimiques et électriques qui régulent la communication entre les neurones. Ce réseau complexe de communication orchestre la perception, la coordination des mouvements et le maintien des fonctions vitales.