Apprendre à voir avec une rétine artificielle

©Peshkova

Les rétines artificielles sont développées depuis une dizaine d’années, avec un premier patient implanté en 2008. Ces dispositifs électroniques transforment l’énergie lumineuse en impulsion électrique – comme le font les cellules visuelles de la rétine – et transmettent ces impulsions au cerveau.

Une avancée considérable

Actuellement, les rétines artificielles en sont encore à une phase purement expérimentale, dans le cadre de protocoles de recherche validés par la Haute Autorité de Santé (HAS). À l’institut ARAMAV de Nîmes, centre leader pour la rééducation des patients souffrant de basse vision, le Professeur Gérard Dupeyron, ophtalmologue et coordonnateur du congrès de l’association francophone des professionnels de la basse vision (ARIBa), aime comparer ses patients à des « pilotes d’essais », ouvrant la voie vers la nouveauté que représente la vision artificielle. « Nous sommes au même stade que les aventuriers de l’espace lorsqu’ils ont lancé Spoutnik : ils avaient prouvé que l’homme était capable d’envoyer dans l’espace une capsule et de la satelliser, mais ils étaient encore loin d’envisager des voyages sur Mars ! ». Les dix patients qui ont reçu l’implant Iris 2 ont ainsi validé qu’une image captée par une caméra, transformée par un microprocesseur en signal électrique, pouvait être reçue par des yeux aveugles et interprétée comme une stimulation visuelle. C’est déjà un premier pas considérable.

Une vision prothétique

L’espoir apporté par ces implants est fabuleux. Pour l’heure, ils offrent une vision artificielle, une « vision prothétique », destinée à se mouvoir dans son environnement. Et ce, à l’aide d’un minimum d’informations. « Des expérimentations ont été menées, elles ont montré qu’avec 4 points de référence, deux au niveau des épaules et deux au niveau des épines iliaques, on pouvait distinguer la démarche d’un homme de celle d’une femme. » précise le Pr Dupeyron. Pour des gestes plus complexes, un minimum de 21 points sont nécessaires pour identifier le mouvement. C’est ce type de vision, formée de quelques rares points, que la rétine artificielle procure. On est très loin des millions de pixels que des yeux sains analysent en permanence. La vision prothétique, telle qu’offerte par les implants rétiniens, se résume donc à un petit nombre d’éléments qu’il va falloir interpréter pour pouvoir deviner son environnement. L’implant PRIMA, dernier né de Pixium Vision, dispose de 375 électrodes, soit autant de petits pixels. C’est une prouesse, mais cela reste encore très peu.

Implanté sous la rétine grâce à une intervention chirurgicale peu invasive, Prima convertit un signal infra-rouge, reçu d’une interface visuelle externe munie d’une mini-caméra, en un signal électrique qui est transmis au cerveau par l’intermédiaire du nerf optique. ©Pixium Vision

Plusieurs réglages post-op

Pour que ces quelques points fassent sens et que les patients arrivent à en faire une « image », toute une rééducation est nécessaire. Un peu comme pour les implants cochléaires qui permettent de sortir du silence absolu des personnes totalement sourdes, mais qui nécessitent des réglages et une longue habituation, avant que du sens émerge des bruits perçus. À ceci près que pour la vue c’est encore plus complexe !

« On pense souvent qu’un patient implanté avec une rétine artificielle sort du bloc et voit. En réalité, il entre dans un long processus. C’est là que tout commence. », précise le spécialiste. Une fois la rétine artificielle posée, la première étape consiste, comme pour les implants cochléaires, à réaliser les réglages ad hoc. Pour chaque électrode, il va falloir calculer l’intensité minimale à envoyer pour que le patient ait une perception lumineuse. À raison de 150 électrodes dans un implant comme Iris 2, trois ou quatre mois sont nécessaires pour atteindre le bon réglage. C’est ce que l’on appelle (toujours en référence à la conquête spatiale) la « phase d’allumage ».

Une phase psycho-cognitive avant la rééducation

« Nous pensions que l’étape suivante serait la rééducation. En réalité, il a fallu ajouter une étape intermédiaire, la phase psycho-cognitive au cours de laquelle le patient s’approprie les petites lumières qu’il perçoit (les phosphènes) », explique le Pr Dupeyron. Deux phénomènes opposés peuvent être observés au cours de cette phase :

• les faux négatifs, où le patient n’a pas conscience de l’existence de ces lumières alors qu’on est certain que les stimulations sont suffisantes pour qu’il les perçoive.
• plus fréquemment, le cerveau facétieux est responsable de « faux positifs ». Après l’opération, le patient a l’impression de percevoir des lumières qui n’existent pas en réalité. Ce phénomène d’hallucinations est connu chez les malvoyants sous le nom de « syndrome de Charles Bonnet » (voir encadré ci-dessous).

Plusieurs mois d’appropriation psycho-cognitive de la prothèse et de suivi par un orthoptiste permettent de faire la différence entre les vraies stimulations et les hallucinations.

Au terme de cette seconde phase, les patients sont prêts à entamer la rééducation à proprement parler, qui va donner sens à tous ces points lumineux, recréer une image et un mouvement à partir de ces référentiels. « On vise à donner aux patients une vision fonctionnelle afin qu’ils soient autonomes pour manger, faire la cuisine, se déplacer… Pour nous c’est extraordinaire, on ne pensait pas aller aussi loin avec nos patients ».

Et demain ?

« Il faut donner de l’espoir mais pas de faux espoirs », insiste le Pr Dupeyron. Actuellement, cette vision prothétique reste encore très modeste. Toutefois, les progrès auxquels nous assistons aujourd’hui vont probablement changer la vie des générations futures. Avec le nouvel implant Prima, miniaturisé et riche de deux fois et demi plus d’électrodes qu’Iris2, il devient envisageable d’implanter non plus seulement des patients atteints de rétinite pigmentaire et devenus totalement aveugles, mais également des personnes malvoyantes souffrant de DMLA avancée.

D’ici 5 à 10 ans, les dispositifs devraient être infiniment plus performants. « Quand je reçois des parents dont l’enfant adolescent est atteint de rétinite pigmentaire, je leur dis : ‘vos enfants vont bénéficier de progrès extraordinaires.’ » Car au-delà des rétines artificielles, la recherche en ophtalmologie se poursuit avec la thérapie génique et les cellules souches. Des chercheurs comme Serge Picaud à l’Institut de la Vision travaillent sur l’optogénétique, qui associe l’électronique et la thérapie génique. Nul doute que le croisement de toutes ces approches permettra un jour de rendre la vue aux personnes aveugles.

Le syndrome de Charles Bonnet

Plus ils perdent la vision… et plus ils voient. C’est le paradoxe des patients atteints du syndrome de Charles Bonnet. Tandis que leur vue décline, ils se mettent à percevoir des images hallucinatoires. Un peu comme si leur cerveau, n’étant plus sollicité par les yeux, s’ingéniait à continuer de fabriquer des images. Ces hallucinations finissent par s’éteindre d’elles-mêmes. Des stratégies d’adaptation permettent également de se délivrer plus rapidement de ces images parasites.