Comment Musk aidera-t-il les aveugles à voir à nouveau la « lumière » ?

Note de l'éditeur : l'implantation d'appareils électroniques dans le cerveau n'est plus un complot de science-fiction. Diverses technologies et cas sont progressivement devenus réalité, et la vision artificielle est la prochaine direction des implants cérébraux.

Non seulement Neuralink, la société d'interface cerveau-ordinateur de Musk, mais aussi des instituts de recherche et des entreprises du monde entier mènent des expériences connexes pour fournir une vision aux malvoyants grâce à des implants cérébraux.

Ces technologies sont toutes similaires : sauter les globes oculaires et les nerfs optiques et envoyer des signaux visuels directement au cerveau via des électrodes.

Bien que cette technologie en soit encore à ses débuts et que la qualité de l'imagerie visuelle soit encore relativement approximative, elle apporte sans aucun doute de la « lumière » au groupe des malvoyants.

Voici le contenu compilé :

Saute par-dessus les yeux et retrouve la lumière

Brian Bussard a 25 petites puces dans le cerveau.

Installées en février 2022, les puces sont un ensemble d'appareils sans fil qui fournissent une vision de base aux personnes aveugles, et Bussard est le premier participant à tester les appareils.

Bussard, 56 ans, a perdu la vision de son œil gauche en raison d'un décollement de la rétine à l'âge de 17 ans et est devenu complètement aveugle de son œil droit en 2016. "C'était la chose la plus difficile que j'ai jamais vécue", a-t-il déclaré. il s'est finalement adapté à la façon de travailler sur le terrain.

En 2021, Bussard a entendu parler d’une expérience de prothèse visuelle à l’Illinois Institute of Technology de Chicago. Les chercheurs l'ont prévenu que l'appareil était expérimental et qu'il était peu probable que les capacités visuelles reviennent aux niveaux antérieurs.

Bussard a néanmoins choisi de s'inscrire. Aujourd'hui, Bussard s'appuie sur ces 25 petites puces pour obtenir une vision très limitée. Il peut percevoir les personnes et les objets du monde extérieur à travers des points blancs et arc-en-ciel.

Comme un éclair sur un écran radar.

Bussard est l'une des rares personnes malvoyantes au monde à risquer une intervention chirurgicale au cerveau pour obtenir une prothèse visuelle. Des expériences similaires ont été menées à l’Université Miguel Hernández d’Elche, en Espagne, où des chercheurs ont implanté des systèmes similaires chez quatre personnes.

Pour comprendre comment ces appareils électroniques peuvent apporter de la lumière aux malvoyants, nous devons d’abord comprendre les principes de l’imagerie du globe oculaire.

Lorsque la lumière pénètre dans l’œil, elle traverse d’abord la cornée et le cristallin, les couches externe et moyenne de l’œil. Lorsque la lumière atteint la rétine située au fond de l’œil, des cellules appelées photorécepteurs la convertissent en signaux électriques qui traversent l’optique. Transmis au cerveau, celui-ci interprète ces signaux électriques dans les images qu’il voit.

La plupart des déficiences visuelles sont causées par des lésions de la rétine ou du nerf optique, qui empêchent les yeux de communiquer correctement avec le cerveau.

Le principe de l’implant est de contourner complètement les yeux et le nerf optique et d’envoyer des informations directement au cerveau. Ainsi, en théorie, il est possible de résoudre n’importe quelle cause de cécité grâce aux implants, qu’il s’agisse d’une maladie oculaire ou d’un traumatisme.

La zone cérébrale spécifique chargée de communiquer avec les yeux et de traiter les informations envoyées par les globes oculaires est appelée cortex visuel. Elle est située à l’arrière de la tête et offre une commodité aux appareils électroniques implantés.

Ces 25 puces sont en réalité des stimulateurs miniaturisés qui peuvent émettre des courants légers. Chaque puce a à peu près la taille d'une gomme à crayon et contient 16 minuscules électrodes plus fines qu'un cheveu. Chaque électrode peut être contrôlée individuellement. Bussard possède un total de 400 électrodes. implanté dans son cerveau.

Une paire de caméras montées sur les lunettes capturera l'environnement pour Bussard. Les images capturées seront traitées à l'aide d'un logiciel spécial et converties en commandes qui communiqueront avec le réseau de puces implantées, activant ainsi des électrodes spécifiques pour stimuler les neurones.

Grâce à cette stimulation, les neurones produisent des perceptions visuelles appelées phosphènes, qui apparaissent comme des points lumineux. Et dans ce processus, la lumière n’atteint jamais l’œil.

Comme les électrodes étaient focalisées sur une seule zone du cortex visuel, Bussard ne pouvait voir les phosphènes que dans le coin inférieur gauche de son champ de vision. Bien que l'effet global soit encore loin d'une restauration complète de la vision, ces « phosphènes » ont amélioré la capacité de Bussard à se déplacer dans une pièce et à effectuer des tâches de base suffisamment pour qu'il puisse désormais distinguer quatre objets posés sur une assiette.

Dans l'étude menée à l'Université d'Elche Miguel Hernández, les expérimentateurs ont seulement installé un implant contenant 100 électrodes, et le responsable de l'expérience, Eduardo Fernández, a déclaré que les quatre volontaires étaient capables d'identifier des lignes, des formes et des lettres simples.

Fernández a déclaré que plutôt que de « restaurer la vue », l'objectif actuel de cette technologie est d'améliorer l'orientation et la mobilité des personnes malvoyantes. Il a noté qu’un volontaire était déjà capable d’éviter les obstacles sur un tapis roulant à écran VR.

En conséquence, Fernández espère ajouter davantage d’électrodes à l’avenir, augmentant ainsi le nombre de phosphènes et créant des images plus détaillées.

Xing Chen, professeur adjoint d'ophtalmologie à l'Université de Pittsburgh, partage cet avis : si l'on veut restaurer la vision, des centaines, voire des milliers d'électrodes devront être implantées.

Philip Troyk, responsable de l'expérience Bussard, estime que ce qui est important n'est pas le nombre d'électrodes, mais l'emplacement d'implantation des électrodes. L'implantation d'électrodes plus réparties sur le cortex visuel produira plus de points lumineux, mais cela nécessitera une intervention chirurgicale plus profonde.

Musk est confiant

Musk a également annoncé le mois dernier que la prochaine étape pour sa société d'interface cerveau-ordinateur Neuralink était le développement du produit "Blindsight". Il est rapporté que ce produit est similaire à la solution utilisée par Bussard, contournant complètement les yeux et le nerf optique. et envoyer directement des signaux au cerveau. Le cerveau envoie des informations visuelles.

Musk a confiance en Blindsight. En mars, Musk a déclaré sur X que Blindsight fonctionnait déjà sur des singes (aucun des singes n'a été tué ou gravement blessé au cours du processus, a-t-il ajouté).

Il a également déclaré que même si la résolution visuelle résultante sera faible à ce stade précoce, elle pourrait éventuellement dépasser la vision humaine normale.

Plus tôt, en novembre 2022, Musk a également affirmé que même si une personne est née aveugle et n’a jamais recouvré la vue, elle est convaincue qu’elle peut retrouver la vue.

Outre Musk, de nombreuses entreprises développent des équipements similaires sur le marché. Cortigent, dont le siège est en Californie, travaille sur un implant cérébral similaire appelé Orion, qui a été utilisé sur six personnes malvoyantes.

Le chemin vers la lumière est long et difficile

Au niveau actuel de la technologie et de la recherche, cette technologie en est encore à ses débuts et il reste encore de nombreux défis à relever.

Le premier défi est que les implants doivent être personnalisés pour chaque receveur. Le cortex visuel de chacun est légèrement différent, donc l'endroit où les électrodes sont implantées et la quantité de courant qu'elles génèrent nécessitent des expérimentations et des personnalisations.

Parce qu’ils délivraient des chocs électriques au cerveau, les expérimentateurs étaient très prudents quant à l’ampleur du courant. Si le courant est trop important, il est facile de produire des effets secondaires tels que des crises d'épilepsie, des douleurs et des lésions des tissus cérébraux. Si le courant est trop faible, des résultats d'imagerie idéaux ne peuvent pas être obtenus.

Un autre obstacle est la longévité du dispositif implanté. Pour les expériences menées à Pittsburgh et en Espagne, les chercheurs ont utilisé une grille carrée de 100 minuscules aiguilles en silicium, chacune dotée d'une électrode à l'extrémité.

Ce régime peut durer de plusieurs mois à plusieurs années, mais le dispositif peut cesser de fonctionner une fois que du tissu cicatriciel se forme autour de l'implant et interfère avec la réception par le dispositif des signaux des neurones voisins.

Et Neuralink développe des électrodes plus petites et plus flexibles qui peuvent pénétrer dans le cerveau. Le dispositif actuel de Neralink sera placé dans le crâne, avec de fines électrodes en fil s'étendant dans le tissu cérébral.

Chen est d'accord avec l'idée selon laquelle des électrodes plus souples ont le potentiel de prolonger la durée de vie des implants, mais il reste à voir comment cela fonctionnera réellement.

Il convient également de se demander si la durée de la cécité affectera le fonctionnement de ces appareils. L’un des participants à l’étude espagnole était aveugle depuis 16 ans et Bussard était complètement aveugle depuis six ans.

Chen pense qu'une intervention précoce est préférable, car après des années de cécité, le système visuel se détériorera, mais des recherches et des preuves systématiques sont encore nécessaires.

Quant aux remarques de Musk sur la restauration de la vue aux aveugles-nés, l'Espagnol Fernández n'est pas sûr que cela soit possible car cela n'a jamais été testé. Et en théorie, les personnes nées aveugles n’ont jamais utilisé le cortex visuel du cerveau pour traiter les informations visuelles, et un cortex visuel normal est une condition préalable importante au bon fonctionnement de ces implants actuels.

Pour l'instant, Bussard ne peut utiliser l'implant visuel qu'en laboratoire car les chercheurs peuvent contrôler la stimulation, mais les chercheurs développent également des systèmes mobiles que les futurs participants pourront utiliser à la maison.

Dans l'étude espagnole, les participants ne se verront implanter les dispositifs que pendant six mois, après quoi ils seront retirés.

À l'heure actuelle, cette technologie en est encore à ses débuts et il reste encore un long chemin à parcourir avant de « restaurer la vision ». Cependant, Troyk et Musk de l'expérience Bussard estiment que le but de ce type d'expérience n'est pas seulement. pour « restaurer la vision », mais aussi pour « restaurer la vision » pour explorer les possibilités de la vision artificielle.

Bussard savait qu'il ne bénéficierait pas beaucoup de l'expérience de son vivant, mais il a déclaré :

Je fais cela pour les générations futures.

Adresse originale : https://www.wired.com/story/the-next-frontier-for-brain-implants-is-artificial-vision-neuralink-elon-musk/

Auteur original : Emily Mullin

# Bienvenue pour suivre le compte public officiel WeChat d'Aifaner : Aifaner (ID WeChat : ifanr). Un contenu plus passionnant vous sera fourni dès que possible.

Ai Faner | Lien original · Voir les commentaires · Sina Weibo