Béchir Jarraya : réparer le cerveau grâce aux neurotechnologies
Béchir Jarraya est neurochirurgien et chercheur en neurosciences. Directeur de l’équipe Conscience et cognition des primates au sein de l’unité Neuroimagerie cognitive (Unicog – Univ. Paris-Saclay/Inserm/CEA/CNRS) et PU-PH en neurochirurgie à l’hôpital Foch, il dédie entièrement ses recherches expérimentales et cliniques au cerveau, pour mieux en soigner les dysfonctionnements.
Né au sein d'une famille tunisienne d'un père médecin passionné de sciences, Béchir Jarraya arrive premier au niveau national au baccalauréat en Tunisie, avant d’entamer ses études de médecine à l’Université Claude Bernard, à Lyon, avec l’intention d’être à la fois praticien et chercheur en laboratoire. Lors de son internat, il choisit la spécialité de neurochirurgie, une orientation qui le mène à Paris en 1998. Il se découvre un attachement profond pour la dimension humaine de son métier, s'efforçant de maintenir un équilibre où pratique clinique et recherche fondamentale se nourrissent mutuellement. Au milieu de son internat, sa rencontre avec Stéphane Palfi, actuel chef de service de neurochirurgie de l'hôpital Henri-Mondor à Créteil, s'avère décisive : Béchir Jarraya obtient successivement un master (2003), sa thèse de médecine (neurochirurgie, 2005) puis une thèse en neurosciences (2006).
Parkinson : de la recherche préclinique au bloc opératoire
Sa vocation pour l’étude du cerveau s’éveille dès la première année de médecine, avec la lecture d’un article du magazine Newsweek. « Il parlait des premiers essais cliniques de greffes de neurones pour traiter des patientes et patients atteints de la maladie de Parkinson. J'ai immédiatement su que c'était ce que je voulais faire. » Sa lecture de L'Homme neuronal, de Jean-Pierre Changeux, le conforte dans cette voie. « C'était le début d'une nouvelle ère : jusqu'au début des années 90, la neurologie consistait surtout à poser des diagnostics ; là on commençait enfin à réparer le cerveau. » À Lyon, les enseignements de médecine expérimentale du neurochirurgien Michel Jouvet, pionnier de la découverte du sommeil paradoxal, scellent définitivement sa trajectoire.
Lors de sa thèse en neurosciences, Béchir Jarraya collabore avec la biotech anglaise Oxford Biomedica pour développer une nouvelle thérapie génique contre la maladie de Parkinson, un travail préclinique couronné d’un brevet. En 2006, il part un an en post-doctorat à l'Université de Harvard. À son retour, il devient chef de clinique assistant à l'hôpital Henri-Mondor. « Nous sommes passés du laboratoire au patient parkinsonien, chez qui nous avons implanté notre thérapie génique. L'intervention consistait en une injection neurochirurgicale extrêmement lente de virus modifiés dans les profondeurs du cerveau, afin que les cellules se remettent à fabriquer la dopamine manquante. C'est là que la dimension translationnelle a pris tout son sens. » Le chercheur évoque encore avec émotion la photo envoyée par son premier patient quelques mois après l'opération, posant fièrement, débarrassé de sa rigidité et de ses tremblements.
En 2008, Béchir Jarraya rencontre Stanislas Dehaene, directeur scientifique de NeuroSpin, un laboratoire du CEA référence internationale en neuro-imagerie. Bénéficiant du financement du programme Inserm Avenir et de l'expertise acquise à Harvard, il a carte blanche pour monter son équipe de neuromodulation. Parallèlement, il est nommé professeur des universités - praticien hospitalier (PU-PH) à l'Université de Versailles - Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ).
Comprendre et réparer la conscience
Régulièrement confronté aux pertes de conscience de personnes victimes de traumatismes crâniens ou d'hémorragies cérébrales graves, Béchir Jarraya en fait un axe central de ses recherches. « Au début des années 2000, la conscience est passée du domaine philosophique à une discipline médicale fondamentale des neurosciences. » Ses travaux s’attachent d'abord aux mécanismes fondamentaux de la conscience : avec son équipe, il identifie des réseaux neuronaux qui produisent le phénomène conscient, communs à tous les mammifères, de l'être humain au primate.
Il explore ensuite la perte de conscience, réversible sous anesthésie générale, à l'aide de modèles expérimentaux développés au sein de l’équipe Inserm Avenir par Lynn Uhrig. « Chaque année, des millions de personnes en subissent, mais paradoxalement, on en comprend encore très mal les mécanismes. Nous avons observé qu’en utilisant des produits anesthésiques qui se fixent pourtant sur des récepteurs cérébraux complètement différents, le résultat clinique reste le même. » C'est ainsi que l'équipe formalise le concept de lien structure-fonction. « Imaginez que notre cerveau soit notre planète Terre et que l'IRM fonctionnelle soit un satellite surveillant les axes routiers. Nous avons constaté que, dans l’état conscient, le réseau routier, composé d’axes autoroutiers et secondaires, est fluide et flexible. En revanche, en cas d’anesthésie générale, le réseau est cantonné aux axes autoroutiers, générant en quelque sorte des embouteillages. C’est ainsi que notre équipe a découvert une signature cérébrale universelle de la perte de conscience sous anesthésie générale. Plus tard, cette signature s’est révélée très intéressante chez les patientes et patients qui ont des troubles de la conscience. »
Enfin, Béchir Jarraya s’attache à concevoir des outils pour inverser cet état. En transposant la technique de stimulation cérébrale profonde au moyen d'un implant inséré au centre du thalamus, son équipe démontre qu'une stimulation ciblée permet de « réveiller » instantanément un modèle animal sous anesthésie générale profonde, celui-ci replongeant dans l'inconscience dès l'arrêt du courant.
La convergence des neurotechnologies pour des applications médicales
Aujourd’hui, les recherches de Béchir Jarraya se développent selon deux axes convergents. Le premier consiste à modéliser dix années de données expérimentales acquises à NeuroSpin avec différentes méthodes, y compris de l’intelligence artificielle, dans l’objectif de prédire les dynamiques cérébrales sous-tendant les états de conscience. Pour cela, il s’appuie sur les architectures neuro-informatiques du projet européen EBRAINS, en étroite collaboration avec l'Université de Cambridge et l’équipe de Alain Destexhe à l'Institut des neurosciences Paris-Saclay (NeuroPSI – Univ. Paris-Saclay/CNRS).
Le second axe est translationnel et cible directement les patientes et patients en état de coma ou de désordre chronique de la conscience. « Sur le plan éthique, il est difficile de justifier une opération neurochirurgicale lourde pour implanter des électrodes chez des patientes et patients qui ne peuvent évidemment pas donner leur consentement. Nous avons bien essayé la stimulation transcrânienne à courant continu (TDCS), mais elle stimule uniquement le cortex superficiel et n'atteint pas les structures profondes. Une véritable révolution qui vient de démarrer, c'est l'utilisation des ultrasons focalisés (Focused Ultrasound). En lien avec des laboratoires du CEA, la start-up TheraSonic et l’École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (ESPCI), cette technologie permettrait de réaliser la même modulation au centre du cerveau, comme le ferait une électrode implantée, mais sans la moindre incision. C'est un immense espoir de transfert clinique vers les patients souffrant de troubles de la conscience chroniques ou aigus. » Avec la modélisation neuro-informatique, il deviendrait possible de prédire, de guider et d’évaluer les effets de la stimulation cérébrale par ultrasons focalisés.
Béchir Jarraya a été distingué à plusieurs reprises durant sa carrière, dont en 2025 par le prix Émile Delannoy-Robbe de l'Académie nationale de médecine. « J’apprécie la reconnaissance académique mais ma plus grande fierté demeure le frisson de la découverte scientifique. » Conscient des dérives du transhumanisme, le chercheur est membre de l’Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST). « Les neurotechnologies sont une révolution magnifique pour les patientes et patients, mais un encadrement éthique rigoureux est indispensable. Mon rôle de chercheur clinicien est de les mettre uniquement et intelligemment au service de personnes souffrant de maladies neurologiques ou de handicaps », conclut-il.
