Amélioration des techniques de tomographie d'impédance électrique pour la détection de l'activité du nerf périphérique

Le système nerveux périphérique (SNP) joue un rôle essentiel dans la transmission des signaux sensoriels, moteurs et autonomes entre le corps et le système nerveux central (SNC). L'interfaçage avec ce système est fondamental pour le développement de dispositifs bioélectroniques destinés au traitement des troubles neurologiques et des lésions nerveuses. La tomographie d'impédance électrique (TIE) s'est imposée comme une technique prometteuse pour l'enregistrement des signaux neuronaux, en raison de sa haute résolution spatiale et de son caractère peu invasif. Toutefois, son application demeure essentiellement expérimentale, les recherches se concentrant principalement sur la cartographie nerveuse. Cette thèse vise à faire progresser l'utilisation de la TIE pour la surveillance de l'activité neuronale en abordant des défis majeurs, notamment l'optimisation des dispositifs expérimentaux, l'amélioration de la résolution temporelle et le renforcement de la sélectivité du signal. À cette fin, des investigations ont été menées sur la gamme optimale de fréquences de mesure, la géométrie des électrodes et les cibles anatomiques pour l'enregistrement neuronal basé sur l'impédance. Des modèles computationnels fondés sur les équations de Hodgkin-Huxley et la méthode des éléments finis (FEM) ont été développés afin de simuler les variations d'impédance dans les structures neuronales et d'intégrer ces variations à l'échelle du nerf. En perfectionnant ces techniques, ce travail vise à améliorer la précision du suivi neuronal basé sur la TIE, ouvrant ainsi la voie à des applications en temps réel en neuroprothèses, rééducation fonctionnelle et électroceutiques. Les résultats obtenus contribuent à une meilleure compréhension de la propagation des signaux neuronaux et posent les bases de futures avancées dans les technologies d'interface avec les nerfs périphériques.