Voir sans les yeux

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Plusieurs centres de recherche se sont attelés à mettre au point des interfaces de communication entre le cerveau et une machine (Interface Neuronale Directe ou IND). Les recherches portent principalement dans trois domaines : la vision, l’audition et l’incapacité motrice.

Le premier implant cérébral destiné à restaurer la vision a été posé en janvier 2000 aux Etats-Unis sur le patient « Jerry », qui avait perdu la vue 26 ans plus tôt suite à un traumatisme crânien. L’implant, fruit de la recherche des équipes du Dr. William Harvey Dobelle, comportait 68 électrodes de platine, directement insérées dans son cerveau et connectées à son cortex visuel. Ce premier implant lui a permis de distinguer différents niveaux de gris. Avec un implant de seconde génération, il a pu reconnaître des lettres de 5 cm de haut à la distance d’1,5 m et deviner si une porte était ouverte. Cela correspond peu ou prou à 0,5 dixième de vision. C’est très peu, mais pour une personne qui avait vécu de longues années dans le noir absolu, le progrès est immense.

Deux ans après Jerry, 16 autres patients ont reçu des implants Dobelle. L’un d’entre eux, Jens Naumann, est resté célèbre pour avoir réussi à conduire, à très faible allure, une voiture dans le parking du centre de recherche. Les interventions ont dû cesser par la suite, à cause de graves complications infectieuses.

« Conception », un implant de nouvelle génération

Tous les implants mis au point jusqu’à présent rencontrent un problème difficile à résoudre : leur durée de vie est brève. « Les corps étrangers insérés dans l’organisme ont tendance à s’encapsuler », explique le Professeur Jean-François Korobelnik, chef du service d’ophtalmologie du CHU de Bordeaux, ancien président de la Société Française d’Ophtalmologie (SFO) et l’un des pionniers des implants rétiniens en France. « Une gangue naturelle se forme autour de l’implant et empêche ce dernier de rester au contact des neurones, qui ne peuvent plus être correctement stimulés. Peu à peu, l’implant devient inopérant. »

« Conception », le nouvel implant mis au point par la Harvard Medical School, semble avoir réussi à éviter le développement de tissus de cicatrisation, qui gênaient la connexion électrique entre le cerveau et la machine. L’implant est inséré sous la boîte crânienne, de façon à ce qu’il repose à la surface du cerveau au lieu de pénétrer à l’intérieur de l’organe. Relié à une caméra, il convertit les images filmées en signaux électriques. Les premières expérimentations, menées sur des souris, ont été prometteuses. Une nouvelle expérimentation est en cours chez des singes. Les chercheurs espèrent que, munis de ces implants, les singes parviendront à se déplacer dans un labyrinthe.

De nombreux défis à relever encore

Pr Jean-François Korobelnik

Si « Conception » suscite d’immenses espoirs, son implantation n’est pas sans risque. Aller mettre des électrodes directement dans le cerveau est « un acte chirurgical audacieux qui peut faire courir un risque vital au patient » rappelle le Pr Korobelnik. On peut également redouter la survenue de crises d’épilepsie ou d’autres effets indésirables imprévisibles. « Le cerveau est un réseau immense de neurones interconnectés. Arriver à trouver précisément les centres visuels et les stimuler correctement prendra du temps. Pour les implants rétiniens, il nous a fallu 10 à 15 ans de travail pour parvenir à affiner le dispositif, le miniaturiser, le rendre plus performant et l’implanter chez l’homme. » Pour les implants corticaux, nous saurons sans doute dans 5 ou 10 ans si c’est une voie d’avenir, ou si c’était un espoir fou. Une certitude : nous sommes encore très loin de pouvoir proposer une vision augmentée grâce à l’implantation de dispositifs électroniques dans le cerveau.

Les autres pistes pour régénérer la vision

Les IND (Interface Neuronale Directe) sont conçues pour aller stimuler directement le cerveau. Ils conviennent donc aux patients dont les yeux et/ou le nerf optique sont dégradés. Pour les patients qui ont perdu la vue mais qui ont conservé un globe oculaire en bon état et une bonne conduction nerveuse au niveau du nerf optique, la rétine artificielle est une solution. L’implant Argus est déjà utilisé au CHU de Bordeaux. Les implants Pixium Vision (France), Retina (Allemagne) et Nano Retina (Israël) sont actuellement en cours de développement. Tous offrent des performances visuelles encore modestes mais sont extrêmement prometteurs. « Ces implants permettent de reconnaître des formes et de marcher dans la rue en suivant un trottoir. » précise le Pr. Korobelnik.

Pour certaines cécités d’origine génétique, la thérapie génique semble également très intéressante. Quelques expériences sont en cours, notamment pour la neuropathie optique de Leber et pour l’amaurose congénitale (CHU de Nantes, Institut de la Vision). Les expériences menées sur les cellules souches sont en revanche très décevantes et ne devraient pas, dans un avenir proche, permettre à des patients de recouvrer la vue.

IND ou neuroprothèse ?

La différence principale entre une IND et une neuroprothèse, réside principalement dans leur mode de connexion. Les implants cochléaires et les implants rétiniens sont des neuroprothèses, car ils viennent stimuler une terminaison nerveuse. « Conception » ou encore l’implant Dobelle, sont des IND car elles sont directement branchées au système nerveux central.