Seenel Imaging invente la mesure de l’activité du cerveau

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S’affranchir des contraintes de l’IRM fonctionnel pour mesurer et comprendre les activités des neurones, voilà qui peut rendre de nouveaux services aux chercheurs en neurosciences. En analysant l’activité du cerveau pendant qu’un sujet travaille ou fait du sport, les mesures seront différentes de celles issues d’un examen réalisé en posture immobile. La start up Seenel Imaging développe un outil de mesure du fonctionnement du cortex cérébral, grâce à des capteurs installés sur le cuir chevelu, façon « bonnet ». Le sujet peut poursuivre ses activités pendant l’examen : lire, converser, faire du vélo. De quoi fournir un panorama de données plus conformes à la réalité de l’activité habituelle du cerveau, y compris pendant une interaction entre deux personnes.

La rencontre entre un chercheur, le Professeur Fabrice Wallois du CHU d’Amiens Picardie / INSERM et l’entrepreneur Thomas Fontaine a permis de lancer Seenel Imaging. Cette start up installée à Amiens et Tourcoing (Hauts de France) a lancé sur le marché  MedelOpt, un dispositif portable de Recherche non-invasif  pour l’ enregistrement de l’activité des neurones. Pour l’instant dédié principalement à la recherche, le dispositif est le premier à proposer une analyse aussi fine des procédures complexes liées à l’activité du cerveau. 

Déceler les variations d’oxygène dans le cortex cérébral

Le professeur Fabrice Wallois, chef du service des Explorations Fonctionnelles  du système nerveux pédiatrique au CHU d'Amiens Picardie, est une sommité mondiale de la recherche en neurophysiologie de l’enfant. Ses travaux de recherche en neurologie et neuroscience l’ont amené à imaginer un équipement mobile pour mesurer le fonctionnement du cerveau humain, qui pourrait s’apparenter à une IRM fonctionnelle cérébrale portable. «MedelOpt est tout sauf une IRM, sur le plan technique » prévient Thomas Fontaine, l’entrepreneur collaborant avec le scientifique. Mais comme l’IRM fonctionnelle, MedelOpt autorise des mesures de l’activité cérébrale, avec une technologie différente et surtout en mode mobile. 

L’action de MedeloOpt va mesurer le cortex, cette substance grise périphérique des hémisphères cérébraux. Le cortex renferme différentes classes de neurones dont les connexions sont notamment activés lors de nombreuses actions cognitives     .

Le process technologique consiste à mesurer simultanément les variations  de l’hémoglobine  oxygéné et désoxygéné dans ce cortex et l’activité électrique par l’ElectroEncéphaloGraphie. « Pour bouger une main, le cortex va engager une action neuronale. Cette activité du cerveau qui consiste à enclencher le mouvement de la main, avec un changement de l’activité électrique et une augmentation de l’oxygène pour métaboliser le glucose  apportant l’énergie nécessaire. C’est cette variation de l’oxygénation qui va être mesurée pour identifier la zone cérébrale du cerveau, » illustre Thomas Fontaine. Une technique qui rappelle la petite lumière rouge pincée à l’extrémité du doigt qui mesure le taux d’oxygène.

Les systèmes portables sont équipés de capteurs à haute densité. Ils sont aussi capables de réaliser une mesure combinée      puisque tout est réuni dans un même système, du capteur jusqu’au logiciel. 

Une mesure coordonnée des échanges entre deux personnes

Une nouvelle possibilité très utile pour déceler, par exemple, les anomalies du cerveau sans devoir nécessairement soumettre à l’IRM fonctionnelle un sujet     qui ne peut rester immobile comme un enfant, ou des adultes qui ne peuvent rentrer dans une IRM fonctionnelle (pacemaker, obésité…). « La pose de capteurs non invasifs sur le cuir chevelu ou sur la peau du front, permet d’envoyer un signal de 2 à 3 cm de profondeur qui va déceler l’activité du cortex cérébral, là où débute une grande partie de l’activité de l’homme, » décrypte Thomas Fontaine.

La mesure peut aussi s’effectuer de manière simultanée, par exemple en équipant un enfant et un adulte simultanément  pour décoder les interactions entre ces deux personnes. La mesure peut être réalisée pendant que l’enfant continue d’évoluer dans son milieu habituel, pendant qu’il joue, qu’il répond aux sollicitations d’un adulte ou grimpe sur un vélo. De quoi élargir le champ des données recueillies, par rapport à une acquisition IRM au cours duquel le sujet est contraint. Une souplesse précieuse pour la recherche sur tous les sujets, également applicable pour les enfants dès l’âge de cinq ans « C’est un dispositif utile aux médecins et aux chercheurs qui ont besoin d’évaluer le fonctionnement du cerveau humain et ses éventuels dysfonctionnements. Ils peuvent réaliser des mesures dans les différentes situations de la vie quotidienne. »  

Investiguer dans la partie cérébrale supérieure permet de localiser la partie du cerveau qui fonctionne ou dysfonctionne et de déceler les marqueurs précoces de nombreuses pathologies, comme la maladie de Parkinson.   

Pour tous les chercheurs en neuroscience

Médelopt peut apporter son concours inédit à tous les laboratoires de recherche en neuroscience, en psychologie, ou sciences du sport. Et le panorama est large : comment en savoir plus sur l'activation des bonnes décisions pour atteindre la performance sportive ou comment mesurer l’activité cognitive du pilote d’un avion de chasse. 

 « Pour tout ce qui est dans le champ de l’interaction sociale, il est impossible d’avoir recours à l’IRM fonctionnelle pour disposer de deux enregistrements strictement coordonnés rapprochant les échanges entre deux sujets, » souligne Thomas Fontaine.

En développement depuis deux ans, l’entreprise compte aujourd’hui six collaborateurs. Au-delà des compétences déjà opérationnelles en recherche et développement, en électronique, informatique ou traitement de signal, la start up prépare le recrutement de spécialistes en neuroscience. 

Un développement vers les Etats-Unis et la Chine 

Elle déploie Médelopt principalement en France, mais aussi en Suisse, en Belgique et en Italie. Le prochain marché à développer est américain. Il sera déterminant pour l’entreprise  avec une ambition de vente d’une centaine d’appareils à court terme, outre-Atlantique. 

Seenel Imaging vise ensuite une conquête du marché chinois. « Les Etats-Unis et la Chine sont des marchés qui investissent dans la recherche. Comme tout se passe en Anglais entre acteurs qui ont un bagage scientifique, les contraintes de problématiques culturelles pèsent moins lourds que sur d’autres secteurs d’activité. Le marché américain reste le premier sur le plan mondial. Mais l’accélération du marché chinois est telle que, au regard d’un laboratoire américain qui achète une ou deux machines, une université chinoise peut en commander vingt. »

Quatre entreprises dans le monde ont développé des technologies autour de ce besoin de connaissance de l’activité cérébrale. Mais la démarche de la française Seenel Imaging a permis d’obtenir une qualité de signal très performante, malgré l’absorption par les cheveux.    

Validation clinique en 2023 

Pour produire concrètement cet équipement, Seenel Imaging collabore avec des partenaires en France ou aux Etats-Unis, en privilégiant les acteurs locaux. Des professionnels de l’électronique, un peu de mécanique et d’injection et surtout une importante ressource autour de l’activité logiciels pour traiter les datas collectées pendant la mesure. « A terme, nous prévoyons de proposer une représentation vidéo sur le cortex qui permettra de visualiser les différentes actions, » prévoit Thomas Fontaine. 

Pour l’instant financée en propre, par de l’emprunt et des subventions au titre de la deeptech, Seenel Imaging envisage une levée de fonds à l’horizon 2023, pour financer son développement commercial, atteindre un premier niveau de validation clinique et donc passer de l’univers des chercheurs à celui des médecins : « D’ici trois ans, nous prévoyons de proposer un dispositif médical à poser sur la tête de l’enfant. » 

La maîtrise de ces technologies pourrait trouver des applications dans des domaines autres que le champ médical. Mesurer l’hypovigilance d’un pilote de moto, équiper des gamers ou explorer des activités en réalité virtuelle dans le métavers : les applications à défricher ne manquent pas.

 

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