par Les chercheurs sur le cerveau se sont appuyés sur des dispositifs appelés réseaux de microélectrodes pendant des décennies, mais la technologie derrière ces outils est de plus en plus obsolète. Precision Neuroscience construit une alternative moderne qui est non seulement d’un ordre de grandeur meilleur, mais beaucoup moins invasive à mettre en place. Avec 41 millions de dollars nouvellement levés en banque, ils sont tous prêts à s’engager sur la voie complexe du marché.
Afin de comprendre ce qui se passe dans le cerveau, parfois un EEG ou une IRM de l’extérieur ne suffit pas – vous devez vraiment vous y mettre. Les électrodes implantées sont utilisées à cette fin depuis longtemps, et leurs réseaux en formation sont utilisés pour collecter des informations à partir de plusieurs points du cortex en même temps.
Mais alors qu’un réseau d’électrodes de quelques douzaines d’électrodes est inestimable dans un contexte de recherche, ce n’est tout simplement pas suffisant pour quelque chose comme une interface cerveau-ordinateur fonctionnelle. La densité d’informations est trop faible pour que le patient puisse, par exemple, contrôler un membre prothétique ou déplacer un curseur sur l’écran. Et vous ne pouvez pas simplement ajouter plus d’électrodes : parce que chacune perce le tissu cérébral et cause nécessairement une petite quantité de dégâts, passer d’un réseau de 100 à un réseau de 1 000 causera 10 fois plus de dégâts.
Precision Neuroscience vise à résoudre ces deux problèmes avec une innovation majeure : un réseau d’électrodes ultra-minces qui n’a pas du tout besoin de percer le cerveau, mais qui peut collecter des centaines de fois plus de données que les réseaux traditionnels.
C’est l’idée, pour ainsi dire, du Dr Ben Rapoport, un neurochirurgien de métier qui a passé des décennies à travailler sur l’idée et a cofondé l’entreprise en 2021. (Il faisait auparavant partie de l’équipe fondatrice de Neuralink.)
« Cela a été le travail de sa vie », a déclaré Michael Mager, PDG de Precision. «Son point de vue a toujours été que même pour les fonctionnalités de base, vous avez besoin d’une densité d’électrodes élevée, et la technologie doit être déployable de manière peu invasive, sans endommager le cerveau. Notre espoir est de passer à des dizaines de milliers d’électrodes – et vous ne pouvez pas continuer à pénétrer de plus en plus de tissus.
Le réseau qu’ils ont développé s’appelle Layer 7, une référence au fait que le cortex lui-même a six couches, sur lesquelles repose l’interface. Un seul réseau de couche 7 est un peu plus grand qu’une vignette, mais il contient 1 024 microélectrodes, produisant une densité des centaines de fois supérieure à ce qui est généralement utilisé aujourd’hui. Et ils sont conçus pour être utilisés dans des tableaux eux-mêmes, essentiellement en mosaïque dans une région du cerveau. Chaque réseau fournirait une image rapide et précise de l’activité des régions corticales qu’il couvre.
Ces capacités et spécifications sont impressionnantes, mais il est peut-être encore plus important que l’interface puisse être implantée sans craniotomie – chirurgie à cerveau ouvert. Au lieu de cela, la couche 7 à base de film ultra-mince peut être insérée à travers une petite incision dans le crâne – toujours une chirurgie cérébrale, bien sûr, mais une technique beaucoup moins invasive qui peut même ne pas nécessiter d’anesthésie générale. Il se fixerait à une unité de contrôle extérieure, mais les dimensions et les spécifications de cet appareil varieraient en fonction de divers facteurs.
Deux employés sympas de Precision Neuroscience. Vous pouvez voir l’implant sur la lame du microscope. Crédits image : Neurosciences de précision
Il est important d’éviter le risque et les complications d’une intervention chirurgicale majeure, car les populations qui bénéficient le plus d’une technologie comme celle-ci sont les personnes souffrant de problèmes neuronaux existants.
“Il y a des dizaines de millions de personnes aux États-Unis seulement qui souffrent d’AVC, TBI [traumatic brain injury]les maladies dégénératives… mais pour ces patients, il n’y a vraiment aucune solution médicale que nous puissions offrir en ce moment au-delà de la thérapie physique », a déclaré Mager.
“Il existe deux grands cas d’utilisation”, a expliqué le chef de produit Craig Mermel. La stimulation du cerveau et une interface bidirectionnelle en font partie, a-t-il dit, mais restent très expérimentales. “Ce que nous faisons, qui s’appuie sur la recherche, est davantage du côté “enregistrer et décoder”, en l’utilisant pour lire les informations des personnes atteintes d’épilepsie ou d’AVC, et traduire l’intention en sortie motrice ou vocale.”
Cette capacité a été étudiée et démontrée avec succès dans d’autres contextes pendant des années, mais le problème est que les implants eux-mêmes sont “toujours de qualité recherche”, a déclaré Mermel. “Personne n’a mis cela dans un système de grade clinique dont les patients pourraient potentiellement bénéficier. Que cela [i.e. Layer 7] n’endommage pas le cerveau va être un aspect incroyablement important de notre système. Chaque appareil aura une durée de vie et vous devrez le remplacer ; le fait que notre interface soit réversible et que le cerveau puisse rester intact réduit le risque pour le patient.
À présent, la plupart des lecteurs se demanderont comment cela se compare à Neuralink, la société d’interface cerveau-ordinateur financée par Elon Musk. Une différence importante est que l’approche de Neuralink implique toujours une craniotomie et des électrodes perforantes – bien que plus fines et plus sensibles que celles actuellement utilisées, et implantées via un robot. Mais Precision Neuroscience considère l’entreprise comme un collègue plutôt que comme un concurrent.
“Honnêtement, ce que nous disons en interne, c’est qu’il s’agit d’approches différentes qui seront optimales pour différentes situations”, a déclaré Mager. “Ce ne sera pas un marché gagnant-gagnant. Il y a de la place pour plus d’une entreprise.
L’un des plus grands défis lors de la construction d’un dispositif médical de quelque nature que ce soit, sans parler d’un implant cérébral, est l’énorme tâche de prouver à la fois les applications et la sécurité avant d’aller sur le marché. Et vous ne pouvez pas simplement créer le gadget – il doit être distribué, pris en charge, documenté, etc.
« Il ne s’agit pas seulement de la baie, mais aussi du logiciel — la sophistication de l’apprentissage automatique est indispensable pour piloter une BCI vraiment puissante. C’est un produit complet qui nécessite une équipe interdisciplinaire pour se développer », a déclaré Mager. “Et ensuite vous devez le faire passer par le processus réglementaire de la FDA.
De ce côté-là, l’entreprise adopte une approche à deux volets. Ils se concentrent d’abord sur l’utilisation à court terme et d’urgence, comme lors d’une hospitalisation – lorsque comprendre ce qui se passe dans le cerveau pourrait être une technique vitale. Ils espèrent soumettre leur demande 510K dans ce sens à la FDA dans l’année et être prêts à partir lorsque l’agence donnera le feu vert. À plus long terme, le plan prouve la sécurité de l’implantation semi-permanente : le type où quelqu’un pourrait utiliser l’implant toute la journée tous les jours pendant un an depuis son domicile ou en voyage. C’est un profil de risque différent et un processus d’approbation plus rigoureux.
Stephanie Rider de Precision examine l’implant Layer 7. Crédits image : Neurosciences de précision
Ces horizons temporels relativement longs sont courants en médecine, mais moins dans les startups soutenues par du capital-risque. Pourquoi demander aux VC alors que tant d’entre eux sont intéressés par des entreprises plus rapides et plus faciles à faire évoluer, comme les logiciels et les services ?
“C’était une énorme erreur, nous aurions dû créer une société de logiciels. J’en parle tout le temps avec Craig ! plaisante Mager. «Mais vraiment, malgré les défis et le temps, il y a un groupe d’entreprises de capital-risque qui n’est pas insignifiant, qui est ravi d’investir dans des entreprises qui cherchent à avoir un impact énorme sur la santé humaine et également de construire une grande entreprise – pas en deux-trois ans, mais 10 ans.
Ici, Mager a rendu hommage à Musk pour avoir contribué à populariser l’idée que le capital-risque peut soutenir de grands efforts à long terme comme SpaceX et Tesla, pas seulement des sociétés de logiciels à évolution rapide qui vendent en un an ou deux. Il y a 10 ou 15 ans, a-t-il dit, une entreprise de fusées n’aurait peut-être pas semblé être une entreprise susceptible d’être soutenue par du capital-risque, mais maintenant personne ne le remet en question. La même chose peut s’avérer vraie pour les interfaces neuronales – “et nous pouvons créer un bien clinique significatif entre-temps”.
Le tour B de 41 millions de dollars permettra à Precision de continuer à travailler pour obtenir l’autorisation de la FDA et de développer et de prendre en charge la pile de couche 7, du matériel à la formation et au service client. Le cycle a été mené par Forepont Capital Partners. Mubadala Capital, Draper Associates, Alumni Ventures, re.Mind Capital, Steadview Capital et B Capital Group.
