L’objectif de ce cours est de décrire les technologies utilisées en électrophysiologie in vivo du cerveau humain. Ces enregistrements permettent l’étude des phénomènes électriques complexes issus de la sommation des courants ioniques transmembranaires qui se produisent au niveau des tissus cérébraux. Les premiers enregistrements électrophysiologiques de l’activité neuronale de l’homme, réalisés par Berger dans les années 1920, ont donné naissance à la technique de l’électroencéphalographie (EEG), utilisée désormais en routine en neurologie. Néanmoins, il est souvent difficile de relier l’EEG de manière univoque et précise à une activité intracrânienne : les signaux sont le résultat, déformé par la traversée de divers tissus, de l’activité de plusieurs centaines de millions de neurones. Insérer l’électrode à l’intérieur du cerveau peut permettre d’obtenir une information plus locale : c’est l’électroencéphalographie intracrânienne, utilisée en clinique dans les explorations de patients épileptiques pour localiser précisément les zones épileptogènes situées dans les structures profondes comme l’hippocampe. Ces enregistrements permettent l’étude des activités oscillatoires, physiologiques et pathologiques, dans des gammes fréquentielles très larges. Plus l’électrode est petite, plus le volume enregistré est réduit, et on augmente alors la possibilité d’enregistrer une activité de neurone unique. Dans ce cours, je présenterai des dispositifs (encore à visée de recherche) composés d’électrodes d’une dizaine de micromètres de diamètre (comparable à la taille du soma d’un neurone) et utilisés pour obtenir des enregistrements à haute résolution spatiale. De telles matrices de microélectrodes ont permis des découvertes remarquables sur les phénomènes liés au contrôle du mouvement, à la perception, à la mémoire, au langage. Un exemple d’application est la conception d’une interface haute densité cerveau/machine comme celle développée actuellement par la société Neuralink d’Elon Musk.
