L'EPFL a présenté le 23 octobre 2026 LogSync, une puce neuronale implantable qui suit en temps réel la communication entre régions du cerveau. Ce travail de neurotechnologie, publié dans une revue de l'IEEE, vise une stimulation cérébrale adaptée aux troubles psychiatriques. Il n'a été testé que sur des enregistrements humains existants et sur un rat.
L'équipe de Mahsa Shoaran, qui dirige le Laboratoire de neurotechnologies intégrées (INL) de l'EPFL, signe ce travail. Il paraît dans l'IEEE Journal of Solid-State Circuits, revue de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), en accès anticipé depuis le 9 septembre 2026. Aucune application clinique n'est annoncée.
Ce que fait la puce neuronale LogSync
LogSync est un système sur puce : un seul composant réunit l'enregistrement, le calcul et la commande. Il capte l'activité du cerveau sur 32 canaux.
La puce en extrait des biomarqueurs, c'est-à-dire des mesures qui décrivent un état du cerveau. Ils portent sur la force des ondes cérébrales, appelées oscillations. Ils portent aussi sur la synchronie entre les signaux de différentes régions.
Un algorithme d'apprentissage automatique analyse ensuite ces mesures de réseau. Il distingue des états cognitifs et émotionnels. Quand il reconnaît un état précis, il émet un signal qui déclenche une stimulation.
Selon l'article scientifique, ce classifieur s'adapte en cours d'utilisation, sans rétropropagation, la méthode d'entraînement habituelle des réseaux de neurones. Un contrôleur programmable coordonne ensuite un stimulateur externe.
Autre originalité : LogSync calcule en logarithmes. Ce choix simplifie les opérations complexes de l'analyse des réseaux cérébraux et de l'extraction des biomarqueurs. Les photos de l'EPFL montrent des puces d'environ 4 x 2 mm. L'article indique une surface de 5,46 mm², en gravure de 65 nanomètres.
Pourquoi suivre plusieurs régions du cerveau
La puce répond à une limite de la stimulation cérébrale profonde (SCP). Cette technique envoie des impulsions électriques dans des zones précises du cerveau, par un implant.
La SCP est déjà largement utilisée contre des troubles du mouvement comme la maladie de Parkinson. Des chercheurs explorent aussi son usage contre la dépression majeure, le trouble de stress post-traumatique et le trouble obsessionnel compulsif.
La plupart des systèmes fonctionnent toutefois « en boucle ouverte » : la stimulation suit des réglages fixés à l'avance. Même les systèmes adaptatifs, dits en boucle fermée, lisent souvent une seule région du cerveau.
Or, pour les troubles psychiatriques, l'information utile pourrait être répartie entre plusieurs régions qui interagissent. « Notre travail s'appuie sur un nombre croissant de recherches qui suggèrent que les troubles psychiatriques découlent davantage de perturbations de la communication entre régions du cerveau que du dysfonctionnement d'une seule région », explique Mahsa Shoaran. Il s'agit d'une hypothèse de recherche, pas d'un fait établi.
Ce qui a été testé chez l'humain et chez l'animal
La puce n'a pas été implantée chez un être humain. Les chercheurs l'ont évaluée sur des enregistrements cérébraux humains issus d'expériences psychiatriques antérieures.
Selon l'article, deux jeux de données viennent d'électroencéphalographie intracrânienne, mesurée par des électrodes placées dans le cerveau. Le premier suit l'engagement pendant une tâche mentale d'interférence. Le second suit une tâche de résolution de conflits émotionnels. Une base publique d'électroencéphalographie (EEG) de surface complète l'évaluation sur l'émotion.
La sensibilité mesure la part des états visés que l'algorithme repère. La spécificité mesure la part des autres moments qu'il écarte à juste titre. Les résultats restent loin de la perfection :
| Jeu de données | Sensibilité | Spécificité |
|---|---|---|
| Tâche d'interférence (enregistrements intracrâniens) | 80,9 % | 74,2 % |
| Conflits émotionnels (enregistrements intracrâniens) | 74,8 % | 73,1 % |
| EEG public, niveau d'éveil émotionnel | 70,5 % | 69,8 % |
| EEG public, valence (émotion positive ou négative) | 72,5 % | 66,3 % |
Des essais ont ensuite eu lieu chez le rat, à l'Université du Minnesota. L'implant y a suivi les oscillations en cours et généré des signaux de stimulation à des phases prédéfinies de l'activité cérébrale.
L'article précise que cette validation in vivo a porté sur un rat de la lignée Long-Evans. Elle visait à vérifier l'électronique d'acquisition et le contrôleur de stimulation. Les sources ne font état d'aucune mesure d'effet thérapeutique.
Une puce sobre en énergie
Le principal défi technique tenait à l'énergie disponible dans un implant, très limitée. « Tout notre système est conçu de manière intégrée : les algorithmes et le matériel sont développés ensemble, avec les contraintes de l'implant en tête », explique Mahsa Shoaran.
Selon elle, la puce reste sous 200 microwatts, une fraction de ce que demandent de nombreux systèmes d'interface neuronale implantables. L'article chiffre la consommation à 6,14 microwatts par canal et l'énergie à 0,197 microjoule par classification.
Résultat établi, hypothèse ou perspective
| Affirmation | Statut |
|---|---|
| Classer des états cognitifs et émotionnels à partir d'enregistrements humains existants | Établi, hors du corps, sur données préenregistrées |
| Suivre des oscillations et déclencher une stimulation à une phase précise | Établi chez un rat |
| Consommation sous 200 microwatts | Établi par les mesures de l'équipe |
| Troubles psychiatriques liés à une communication perturbée entre régions | Hypothèse de recherche |
| SCP adaptative contre les troubles du mouvement, stimulation non invasive, interfaces à ultrasons focalisés | Perspective évoquée par l'EPFL |
| Implantation chez un patient | Non annoncée |
Un projet mené depuis Genève, financé des deux côtés de l'Atlantique
L'équipe INL travaille sur le campus genevois de l'EPFL. Mahsa Shoaran est rattachée à la Faculté des sciences et techniques de l'ingénieur et à l'Institut Neuro-X.
LogSync s'inscrit dans une subvention de 6,6 millions de francs du National Institute of Mental Health (NIMH) américain. Elle vise des implants capables de mesurer et de contrôler les réseaux oscillatoires du cerveau, surtout pour les troubles de l'humeur et de l'anxiété.
Le travail bénéficie aussi d'une bourse de démarrage du Conseil européen de la recherche (ERC), financée par le Secrétariat d'État à la formation, à la recherche et à l'innovation (SEFRI).
La puce prolonge des travaux antérieurs du laboratoire. Une version à 32 canaux et 196 microwatts avait été présentée en 2025 à Kyoto, au Symposium on VLSI Technology and Circuits, consacré aux circuits intégrés à très grande échelle (VLSI). Le laboratoire a aussi travaillé sur le décodage du cerveau vers le texte et la neuromodulation en boucle fermée.
En parallèle, l'équipe a présenté RECTOR à l'International Conference on Machine Learning (ICML) 2026. Ce modèle apprend directement des enregistrements, sans biomarqueurs définis à l'avance. Selon ses auteurs, il atteint l'état de l'art en reconnaissance des émotions par EEG et résiste à l'absence de certains canaux.
L'EPFL cite enfin Infera Neuro, une spin-off cofondée par Mahsa Shoaran, parmi les voies vers la clinique. Sur 2clics, d'autres projets de l'école ont été présentés, comme FiberMotor pour la robotique souple ou les bourses FIT à l'EPFL de la Fondation pour l'innovation et la technologie.
Ce qu'on ne sait pas encore
- Aucun essai de la puce implantée chez l'humain n'est annoncé, ni aucun calendrier clinique.
- Les sources ne précisent pas si Infera Neuro exploitera LogSync elle-même.
- La validation chez l'animal porte sur un seul rat et sur des fonctions techniques, pas sur un traitement.
- Les sources ne disent rien de la tenue de l'implant dans la durée.
