La stimulation cérébrale profonde consiste à stimuler électriquement certaines zones profondes du cerveau au moyen d'impulsions électriques de faible intensité. Elle est notamment utilisée pour le traitement de symptômes moteurs de la maladie de Parkinson. Dans son utilisation clinique actuelle, cette stimulation est délivrée en boucle ouverte (stimulation continuelle à environ 130Hz, 3 à 5 volts d'amplitude). En collaboration avec Prof. S. Palfi et Dr. S. Senova, neurochirurgiens à l'hôpital Henri Mondor de Créteil, nous développons depuis plusieurs années des stratégies de stimulation en boucle fermée qui s'adaptent en temps réel à l'activité cérébrale du patient. L'objectif est une stimulation plus parcimonieuse en vue notamment d'augmenter l'efficacité du traitement, de limiter les effets secondaires et de simplifier le réglage des paramètres de stimulation.

Au travers de cette application, j'essaierai dans ce séminaire de vous convaincre de l'opportunité que représente un travail collaboratif entre chercheurs en neurosciences et ingénieurs (notamment en Automatique). Je présenterai tout d'abord des modèles mathématiques permettant de décrire le comportement des structures cérébrales impliquées et de reproduire les oscillations cérébrales beta (13-30Hz) dont l'intensité et la durée sont corrélées à certains symptômes parkinsoniens. Je présenterai ensuite des stratégies de stimulation en boucle fermée développées à partir de ces modèles et monterai les avantages potentiels apportés par la commande adaptative. Je discuterai ensuite, au travers de simulations numériques sur un modèle physiologique détaillé, de la pertinence des lois de commande proposées.

Ce séminaire sera enfin l'occasion pour moi de présenter sommairement quelques autres activités développées dans mon laboratoire L2S autour des neurosciences, telle que la modélisation d'hallucinations ou l'étude des processus cérébraux impliqués dans la méditation.