L'interface neuronale BISC : une percée vers la communication cerveau-ordinateur sans fil à haut débit

Une avancée majeure dans le domaine des neurotechnologies vient d’être dévoilée sous le nom de Système d’Interface Biologique avec le Cortex (BISC). Cette innovation établit un canal de communication sans fil, à la fois hautement performant et minimalement invasif, entre le cerveau humain et des systèmes informatiques externes. Les détails fondamentaux de cette prouesse technologique ont été rendus publics le 8 décembre 2025 dans les colonnes de la prestigieuse revue Nature Electronics. Ce projet ambitieux est le fruit d'une collaboration fructueuse entre des chercheurs issus de l'Université Columbia (École d'ingénierie et des sciences appliquées), du NewYork-Presbyterian Hospital, de l'Université de Stanford et de l'Université de Pennsylvanie.

Ce qui distingue fondamentalement le BISC, c'est une puce en silicium d'une miniaturisation stupéfiante : son épaisseur n'excède pas 50 micromètres. Ce composant, souple et discret, est conçu pour reposer délicatement sur la surface du cortex cérébral, se positionnant entre la boîte crânienne et le tissu neuronal, à la manière d'un « papier buvard humide ». Contrairement aux interfaces classiques qui nécessitaient l'implantation de blocs volumineux, le BISC intègre toutes les fonctionnalités essentielles – acquisition des signaux, traitement des données, transmission sans fil et gestion de l'alimentation – au sein d'une unique puce CMOS complémentaire. Le Professeur Ken Shepard de l'Université Columbia a souligné que cette approche permet de loger une puissance de calcul considérable, auparavant répartie sur de grands volumes, dans un format implantable, rendant ainsi les interfaces plus petites, plus sûres et infiniment plus puissantes.

Les spécifications techniques du BISC positionnent cette technologie en tête des interfaces neuronales actuelles. La puce est dotée de 65 536 électrodes, offrant ainsi 1024 canaux simultanés pour l'enregistrement de l'activité neuronale et 16 384 canaux dédiés à la stimulation. Le système atteint une vitesse de transfert de données impressionnante, atteignant 100 Mégabits par seconde, grâce à une station relais portable alimentée par batterie. Selon les concepteurs, cette performance surpasse de plus de cent fois celle des systèmes d'interface cerveau-ordinateur (BCI) sans fil existants. Cette station assure la connexion sans fil avec un ordinateur externe, connectant de fait le cerveau à un réseau informatique. Le Professeur Andreas Tolias de Stanford a insisté sur le fait que le BISC transforme la surface corticale en un portail actif pour l'échange d'informations en lecture et écriture avec l'intelligence artificielle.

Le potentiel thérapeutique du BISC est immense, promettant d'élargir considérablement le champ de traitement des affections neurologiques graves. Les équipes de développement affirment que le système est capable de maîtriser les crises d'épilepsie, et de restaurer les fonctions motrices, langagières et visuelles chez des patients souffrant d'épilepsie, de lésions de la moelle épinière, de sclérose latérale amyotrophique (SLA), des séquelles d'AVC et de cécité. Afin de hâter l'adoption clinique, les chercheurs ont fondé la société Kampto Neurotech. Le Docteur Nanyue Zeng, l'un des ingénieurs principaux du projet et cofondateur de Kampto Neurotech, a décrit le BISC comme une « méthode fondamentalement nouvelle pour concevoir des dispositifs BCI », dont les capacités surpassent celles des développements concurrents d'un ordre de grandeur.

L'intégration du BISC avec les méthodes avancées d'apprentissage automatique et les réseaux neuronaux profonds ouvre la voie au décodage sophistiqué des intentions et des perceptions cérébrales. Le Professeur Brett Youngerman, partenaire clinique principal du projet à Columbia, a souligné que la combinaison d'une résolution d'enregistrement ultra-élevée avec une opérabilité entièrement sans fil et des algorithmes de décodage de pointe rapproche l'avènement d'une interaction cerveau-IA fluide, bénéfique tant pour la recherche que pour les soins. Des études complémentaires menées dans les cortex moteurs et visuels ont validé l'efficacité du système. De plus, sa miniaturisation ouvre des perspectives pour de futures technologies implantables interagissant avec le cerveau par le biais de la lumière ou du son, comme l'a précisé le Professeur Brett Pesaran de l'Université de Pennsylvanie.