La vie de Nikola Tesla – 2/2

  Tesla: un nom qui en dehors de la marque de véhicules électriques et de l’unité de mesure du champ magnétique, n’est que rarement associé à l’inventeur américain d’origine serbe né au XIXème siècle et qui participa à l’essor du courant alternatif qui est aujourd’hui indispensable à notre monde. Après avoir découvert son ascension jusqu’à […]
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La vie de Nikola Tesla – 1/2

  Tesla: un nom qui en dehors de la marque de véhicules électriques et de l’unité de mesure du champ magnétique, n’est que rarement associé à l’inventeur américain d’origine serbe né au XIXème siècle et qui participa à l’essor du courant alternatif qui est aujourd’hui indispensable à notre monde. Vous découvrirez que beaucoup d’erreurs sont […]
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La vie de Nikola Tesla – 2/2 – Dossier pour Podcastscience

Nikola Tesla
Tesla: un nom qui en dehors de la marque de véhicules électriques et de l’unité de mesure du champ magnétique, n’est que rarement associé à l’inventeur américain d’origine serbe né au XIXème siècle et qui participa à l’essor du courant alternatif qui est aujourd’hui indispensable à notre monde. Après avoir découvert son ascension jusqu’à la…
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La vie de Nikola Tesla – 1/2 – Dossier pour Podcastscience

Nikola Tesla
  Tesla: un nom qui en dehors de la marque de véhicules électriques et de l’unité de mesure du champ magnétique, n’est que rarement associé à l’inventeur américain d’origine serbe né au XIXème siècle et qui participa à l’essor du courant alternatif qui est aujourd’hui indispensable à notre monde. Vous découvrirez que beaucoup d’erreurs sont…
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A la découverte des objets du quotidien

Enseigne-t-on correctement les sciences à nos jeunes ? Bien sûr, les enseignants doivent suivre les directives de l’Education Nationale, le programme, le développement des compétences etc. mais il y a toujours le petit « plus » de certains, qui parviennent à « passionner »… Read more → Continue reading

Pourquoi les oiseaux ne s’électrocutent pas sur un fil électrique ?

Tu as déjà du voir cette scène en marchant dans la rue ou à la campagne. Des oiseaux posés tranquillement sur un fil électrique. Quoi ???? Sur un fil électrique. Mais pourquoi ne sont-ils pas électrocutés ? Eh bien tout simplement parce que l’électricité déteste se retrouver bloquée dans une …
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Marathon Tesla

Bonjour à tous, Pour ces prochaines semaines, je vais vous proposer quelque chose d’un peu différent. Il y a quelques semaines, j’ai eu l’occasion de lire une biographie de Nikola Tesla : « Wizard: The Life and Times of Nikola Tesla: Biography of a Genius » de Marc Seifer. Nikola Tesla est un personnage intéressant à plus…
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La Stimulation Magnétique Transcrâniale

cerveau
La Stimulation Magnétique Transcrâniale est une technique qui induit des courants électriques dans votre cerveau. Même qu’elle peut vous aider à vous sentir mieux. La Stimulation Magnétique Transcrâniale, abrégée par TMS en anglais, est une technique dont le principe est fort simple : il s’agit d’une bobine de fil dans lequel on fait passer un (gros) courant électrique ; et cela induit un courant électrique aux alentours, notamment dans un cerveau, si celui-ci est assez proche. Ainsi, on peut stimuler des zones spécifiques du cerveau grâce à une bobine, souvent en forme de huit (ou d’infini, si vous êtes scientifiques). cerveau.jpg
J’invoque le pouvoir du courant électrique du cerveau ! (source, ça parle de sociétés qui développent des appareils de stimulation du cerveau pour améliorer les capacités des joueurs dans les jeux vidéos…)
Le principe d’induire un courant électrique dans le cerveau existe depuis un bon siècle (pour être exact, depuis 1896 avec le scientifique français Arsène d’Arsonval), mais cela a réellement pris un essort depuis une vingtaine d’années, avec le développement de nouvelles machines fiables. TMS_schema.png
Il est toujours difficile de représenter sur un simple schéma les courants électriques induits, car cela fait intervenir des champs magnétiques et électriques dans les trois dimensions. Mais bon, ce schéma-ci est plutôt pas mal, on voit où se trouve la bobine (TMS coil) et le courant électrique induit dans le cerveau (Electric current). (source)

Pourquoi utiliser une bobine ?

Il existe une autre technique, appelée Stimulation Transcrânienne à Courant Direct (enfin, c’est ma traduction personnelle de direct current transcranial stimulation) où on applique directement le courant électrique à l’aide d’électrodes placées à la surface de la tête. Le problème, c’est que le courant électrique doit traverser le crâne, qui atténue et diffuse fortement le courant électrique. Du coup, le courant n’est pas bien localisé. D’autre part, le contact entre les électrodes et la peau – surtout qu’il y a souvent des cheveux dans ces zones-là – doit être bien contrôlé, ce qui n’est pas toujours facile. La TMS s’affranchit de ces problèmes en étant sans contact. TMS_danger.jpg
Ceci n’est pas une bonne façon de faire de la Stimulation Transcrânienne à Courant Direct.

Et pourquoi voit-on une double bobine sur les photos ?

Une double bobine, en forme de huit/infini ? C’est parce qu’une simple bobine circulaire induit un courant électrique… circulaire. Avec une double bobine, on induit un courant électrique deux fois plus fort à l’intersection des deux cercles, dont ça permet de “focaliser” un minimum le courant induit. Tout simplement ! Ceci dit, les bobines circulaires sont néanmoins utilisées, tout dépend de l’utilisation que l’on cherche. TMS3.jpg
La bobine à deux boucles donne un courant électrique plus intense au milieu des deux boucles (en vert sur l’image de cerveau de droite) (source)

Et justement, à quoi ça sert ?

Il y a en réalité deux grands types d’utilisation : à des fins d’imagerie fonctionnelle ou à des fins de thérapie. Comme pour les ultrasons ou les rayons X, à faible dose, ces techniques sont relativement inoffensives, tandis qu’à forte dose, cela peut donner lieu à des effets variés dans le corps humain. En l’occurrence, on peut étudier certaines zones du cerveau à l’aide d’un de ces appareils. On peut ainsi localiser différentes fonctions du cerveau : par exemple, si en stimulant telle zone, on voit le bras du patient bouger, c’est qu’on a toucher le cortex moteur ; de même avec le cortex visuel. Inversement, on peut désactiver certaines zones du cerveau, par un effet de saturation encore pas tout à fait maitrisé. Si on demande à un patient d’effectuer une action – marcher en ligner droite, mettons -, qu’on désactive une zone du cerveau, et que le patient n’arrive plus à faire l’action considérée – il ne marche pas droit dans notre exemple – , c’est que cette zone du cerveau est nécessaire à telle action. Ou alors que le patient a bu de l’alcool en cachette. On peut ainsi cartographier l’ensemble du cerveau, zone par zone, de cette façon là. Notez qu’on n’a pas constaté à ce jour d’effet à long terme avec cette technique lorsque certaines précautions sont suivies. On a également noté des effets thérapeutiques bénéfiques. Par exemple, on a constaté chez des patients dépressifs des améliorations de l’état psychologique de ces personnes après des séances répétées de stimulation du cerveau. Même si je ne peux pas m’empêcher de croire qu’aller se faire électrocuter le cerveau par des personnes en blouse blanche qui font ça “pour notre bien” est une puissante incitation à aller mieux, mais bon… Notez que l’effet thérapeutique est plutôt observé lorsqu’on stimule de nombreuses fois le cerveau, et de manière répétée, d’où le terme de rTMS (pour repetitive Transcranial Magnetic Stimulation) TMS2.jpg
Je sers la science, et c’est ma joie (source)

Et ça marche ?

Plutôt oui. Mais les zones les plus faciles à cartographier – cortex moteur, visuel… – l’ont déjà été, et il reste des zones plus difficiles et moins évidentes. Maintenant, on trouve plus de recherches plus obscures genre “La TMS sur le cortex pariétal gauche facilite la reconnaissance visuelle d’une lettre par rapport à son miroir” ou encore “La TMS du cortex médial préfrontal module implicitement le comportement face à la nourriture”… De même pour les effets thérapeutiques : on sait qu’il y a un effet, mais il est difficile de trouver le comportement optimum. Faut-il stimuler telle ou telle zone du cerveau ? Faut-il faire de nombreuses répétitions proches dans le temps, ou étaler ça sur plusieurs semaines ? Etc. De plus, pour revenir sur la dépression, elle est difficile à suivre quantitativement, ce n’est pas comme si les symptômes étaient aussi évidents que la maladie de Parkinson ou un cancer. Surtout que les sources de dépression sont variées ! Et les durées concernées sont souvent longues, il s’agit souvent de suivi de patients sur plusieurs mois.
Bref, c’est compliqué, et cela demande donc de nombreuses études sur beaucoup de paramètres pour trouver des tendances, effectuer des statistiques… TMS.jpg
Vous êtes sûrs que c’est sans danger ? (source)

Et justement, quels sont les risques ?

Les principaux risques ne sont pas forcément ceux que l’on croit. Les courants induits dans le cerveau sont relativement faibles – si l’on respecte les normes bien sûr – et il n’y a guère de risque de brûler le cerveau avec ces courants. Et encore moins de provoquer un arrêt cardiaque. Cependant, si on n’y fait pas attention, on pourrait stimuler une zone motrice du patient qui pourrait se mettre à donner un coup de pied. (involontairement, bien sûr, désolé monsieur le médecin méchant, je n’ai pas pu m’en empêcher, c’est mon cerveau qui a commandé). En fait, les principaux inconvénients sont liés à une éventuelle brûlure dû au contact avec la bobine ; mais en éloignant la bobine de la peau (ça fonctionne à distance, rappelez-vous !) et en installant un système de refroidissement liquide de la bobine, on peut remédier au problème. Par ailleurs, chaque “tir” implique une forte de décharge de courant, qui chauffe l’air local, et provoque un grand bruit, qui peut être gênant si c’est proche de l’oreille. Là encore, rien d’extraordinaire pour remédier à cela : des bouchons d’oreille, un matériau acoustiquement atténuant autour de la bobine, et ça diminue considérablement le problème !

Références

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