Récemment, une équipe de recherche de l’Université Yonsei en Corée du Sud a développé une lentille de contact intelligente qui pourrait être utilisée pour traiter la dépression. Les lentilles de contact peuvent produire des effets similaires à ceux des antidépresseurs lors d’expériences sur des souris. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue américaine « Cell Communication·Physical Science ».
L'équipe de recherche, dirigée par Park Jang-woong, professeur au Département de science et d'ingénierie des matériaux de l'Université Yonsei, a développé une lentille de contact intelligente, souple et transparente. Les électrodes ultra-fines installées sur la lentille peuvent cibler les circuits neuronaux de la rétine des souris, améliorant ainsi l'humeur des souris et produisant un effet similaire à celui de l'antidépresseur « Prozac ».
Développer des traitements antidépresseurs non invasifs
La recherche montre que la rétine n’est pas seulement un organe qui reçoit la lumière, mais qu’elle est également anatomiquement recouverte de tissu nerveux connecté au cerveau. Les signaux entrant dans l’œil et traités par la rétine sont transmis le long du nerf optique jusqu’au cerveau. L'étude a révélé qu'en utilisant cette voie, les lentilles de contact intelligentes qu'ils ont développées pourraient stimuler les circuits neuronaux du cerveau liés à la régulation de l'humeur sans ouvrir la tête des souris ni implanter de dispositifs dans leur cerveau, développant ainsi des traitements non invasifs contre la dépression.
Cette lentille de contact intelligente utilise une méthode spéciale de stimulation électrique. Les électrodes ultra-fines de la lentille peuvent émettre deux faibles faisceaux de signaux électriques à haute fréquence et ajuster l'intensité et la fréquence de la stimulation rétinienne à l'intersection des signaux électriques. "Cela ressemble à la façon dont les faisceaux de deux lampes de poche créent un point lumineux là où ils se chevauchent", explique l'équipe. "Bien que les électrodes se trouvent à la surface du globe oculaire, elles sont précisément conçues pour que la stimulation se produise au plus profond de la rétine." Pour garantir la transparence et la grande flexibilité de la lentille de contact pour la portabilité, les électrodes de la lentille sont construites sur une couche ultra-mince d'oxyde de gallium.
Augmenter les niveaux de sérotonine
L’équipe de recherche a mené des expériences sur des souris présentant des symptômes de dépression. Les souris ont été divisées en trois groupes : un groupe n’ayant reçu aucun traitement, un groupe ayant reçu une stimulation électrique par lentilles de contact et un groupe ayant reçu de la fluoxétine. La fluoxétine est le composant principal du célèbre antidépresseur « Prozac » et peut augmenter les niveaux de sérotonine dans le cerveau, un neurotransmetteur lié à la régulation de l'humeur.
Les résultats expérimentaux ont montré que les souris ayant reçu une stimulation par lentilles de contact pendant 30 minutes chaque jour pendant 3 semaines présentaient une tendance à réduire les symptômes dépressifs en termes de comportement, d'activité cérébrale et de niveaux de neurotransmetteurs. Leurs améliorations comportementales étaient similaires à celles des souris traitées à la fluoxétine. De plus, leurs connexions entre l’hippocampe et le cortex préfrontal, affaiblies par la dépression, ont été rétablies. L'hippocampe est essentiel à la régulation de la mémoire et des émotions, et le cortex préfrontal joue un rôle important dans la régulation du jugement et des émotions. Lorsque la connexion entre ces deux zones est rompue, les circuits cérébraux associés aux symptômes dépressifs sont perturbés, ce qui peut déclencher une dépression.
De plus, les chercheurs ont exploré les effets de la thérapie par lentilles de contact sur la morphologie neuronale. Les résultats montrent que la thérapie par lentilles de contact inverse efficacement les défauts synaptiques neuronaux causés par la dépression et peut également améliorer la plasticité synaptique en favorisant et en stabilisant les connexions dynamiques des neurones.
À en juger par les données expérimentales, chez les souris traitées avec des lentilles de contact, les substances liées à l'inflammation dans leur cerveau ont été considérablement réduites et les niveaux de corticostérone, une « hormone du stress », ont chuté de 48 % par rapport aux souris non traitées. Au contraire, leurs taux de sérotonine ont augmenté de 47 %. Les résultats expérimentaux prouvent pleinement que cette lentille de contact peut produire de multiples effets thérapeutiques, notamment l’inhibition de la neuroinflammation et la restauration des substances clés qui régulent les nerfs à des niveaux normaux.
Aucun effet indésirable trouvé pour l'instant
De plus, les chercheurs ont tenté d’évaluer les effets indésirables potentiels du traitement par lentilles de contact sur le globe oculaire. Les évaluations de sécurité des souris traitées n'ont montré aucune anomalie structurelle dans leurs cornées et rétines, aucun changement dans l'épaisseur de la cornée et aucun changement significatif dans la pression intraoculaire. Ces résultats montrent conjointement que le traitement est actuellement sûr et stable, et qu’aucun effet indésirable évident n’a encore été constaté. Les chercheurs ont déclaré dans leur article publié que ces résultats prouvent que cette lentille de contact intelligente fournit un mode de neuromodulation ciblé non invasif, dépassant les limites des dispositifs portables précédents en matière de neuromodulation, surmontant le caractère invasif de la thérapie traditionnelle de stimulation cérébrale et les limites addictives du traitement médicamenteux, et fournissant de nouvelles idées pour le traitement d'autres maladies cérébrales.
L'équipe de recherche a également déclaré : « Avant cela, les lentilles de contact intelligentes étaient principalement utilisées pour le diagnostic et la surveillance, comme la mesure de la pression intraoculaire ou de la glycémie. Il s'agit du premier cas de recherche au monde sur l'utilisation de lentilles de contact pour traiter des maladies cérébrales. »
Cependant, cette technologie n’est pas immédiatement applicable au traitement de la dépression chez l’homme. Le professeur Park Zhangxiong a déclaré : « En tant que technologie de traitement nouvellement développée, elle doit subir une évaluation clinique rigoureuse avant d'entrer sur le marché. À l'avenir, nous prévoyons de développer des lentilles de contact qui utilisent des signaux radio et de vérifier la sécurité à long terme de la technologie chez les animaux plus grands, puis de personnaliser des plans de traitement individualisés pour les patients et de mener des essais cliniques rigoureusement conçus sur des patients humains. (Auteur Hong Yalin, traduit par Wang Huicong)