Un nouvel implant cérébral permet à des aveugles de percevoir des lettres sans utiliser leurs yeux
Des scientifiques du Baylor College of Medicine à Houston (Etats-Unis) ont activé le cortex visuel de volontaires aveugles avec des motifs électriques spécifiques qui ont permis aux participants de « voir » des formes simulées sur ordinateur.
Image d’entête : un participant à l’étude aveugle dessinant des lettres sur la base d’une stimulation dynamique de son cortex visuel. (Beauchamp et coll./ Cell)
Le principe de fonctionnement de cette nouvelle technique, qu’il a fallu des années pour perfectionner par d’innombrables essais, est similaire à la façon dont les implants cochléaires stimulent les nerfs de l’oreille interne pour améliorer l’audition.
Les chercheurs espèrent que cette démonstration de faisabilité pourrait un jour servir de tremplin pour des implants plus avancés qui pourraient restaurer la vision.
Fondamentalement, au lieu d’essayer de récupérer la rétine ou d’autres fonctions oculaires, cette approche pourrait rétablir la vision en délivrant des informations visuelles à partir d’un appareil photo numérique.
Selon Daniel Yoshor, auteur principal :
Lorsque nous avons utilisé la stimulation électrique pour tracer dynamiquement des lettres directement sur le cerveau des patients, ceux-ci ont pu « voir » les formes de lettres prévues et identifier correctement les différentes lettres. Ils ont décrit la vision de taches ou de lignes lumineuses formant les lettres.
L’équipe de recherche a travaillé avec cinq participants, trois voyants et deux aveugles. Tous les participants avaient déjà subi une opération chirurgicale consistant à implanter des électrodes dans le cortex visuel, qui est chargé de traiter les informations relatives à la lumière qui touche la rétine. Les personnes voyantes avaient initialement reçu des électrodes implantées pour un examen de l’épilepsie.
Afin d’introduire des lettres et d’autres formes dans le champ de vision des participants, les chercheurs ont cherché à générer des phosphènes (du grec phos, lumière, et phainain, montrer), l’illusion d’apparition lumineuse qui se produit sans que de la lumière ne touche réellement la rétine.
Si jamais vous vous frottez les yeux dans une pièce noire et que vous commencez à voir de minuscules points de lumière, ce sont des phosphènes. Ce phénomène est communément appelé « voir des étoiles ».
La zone du cortex visuel où des électrodes ont été implantées fonctionne de manière similaire à une carte, en ce sens que différentes régions du cortex visuel correspondent à différentes zones de notre champ de vision. Certaines régions, par exemple, traitent des informations dans le coin supérieur droit de notre champ de vision. Certains pensent que si l’on implante suffisamment d’électrodes pour couvrir l’ensemble du cortex, on pourrait le transformer en un écran d’ordinateur numérique.
A partir de l’étude : cette illustration montre comment la stimulation dynamique du cortex visuel permet aux participants de « voir » des formes. (Beauchamp et coll./ Cell)
Pour leur étude, les chercheurs ont fait passer un courant électrique à travers plusieurs électrodes. Ce balayage électrique a été traduit en formes que les participants pouvaient « voir ».
Les formes générées étaient très simples. Rien de fou pour l’instant.
Selon le premier auteur, Michael Beauchamp :
Plutôt que d’essayer de construire des formes à partir de plusieurs points de lumière, nous avons tracé des contours. Notre inspiration pour cela était l’idée de tracer une lettre dans la paume de la main de quelqu’un.
Dans leur étude, les auteurs affirment que leur preuve de concept pourrait permettre aux aveugles de retrouver leur capacité à détecter et à reconnaître des formes visuelles. Pouvoir voir la forme des objets de son foyer ou celle d’une autre personne pourrait s’avérer être un énorme bond en avant dans la qualité de vie.
Toujours selon Beauchamp :
Le cortex visuel primaire, où les électrodes ont été implantées, contient un demi-milliard de neurones. Dans cette étude, nous n’avons stimulé qu’une petite fraction de ces neurones avec une poignée d’électrodes. La prochaine étape importante consistera à travailler avec des neuroingénieurs pour mettre au point des réseaux d’électrodes en comportant des milliers, ce qui nous permettra de stimuler plus précisément. Associés à un nouveau matériel, des algorithmes de stimulation améliorés permettront de réaliser le rêve de fournir des informations visuelles utiles aux personnes aveugles.
L’étude publiée dans Cell (PDF) : Dynamic Stimulation of Visual Cortex Produces FormVision in Sighted and Blind Humans et présentée sur le site du Baylor College of Medicine : New approach allows blind, sighted people to “see” shapes.