Implanter l'espoir

Craquez, craquez, éclatez. J'écoute un cerveau parler dans une langue qui semble inintelligible, un chœur de millions de neurones qui se déclenchent, sonnant à mon oreille comme le fuzz électrique d'une radio à ondes courtes entre les stations. Vient ensuite une pop distinctive. Je l'entends à nouveau : pop. Je regarde une vidéo. Le cerveau en question appartient à un homme barbu assis sur une chaise. Victime d'un coup de couteau il y a trois ans et demi, il est paralysé du cou aux pieds. Le ventilateur qui lui permet de respirer gargouille. Matthew Nagle, une ancienne star du football de lycée de 25 ans de Weymouth, MA, a un piédestal rond en titane dépassant d'un demi-pouce de sa tête sur le côté droit près de la couronne.

Le 4 juillet 2001, Nagle s'est impliqué dans une mêlée à Wessagussett Beach à Weymouth. Il se souvient seulement que les poings ont commencé à voler et qu'un ami était attaqué. Quelqu'un a crié quelque chose à propos d'un couteau et Nagle s'est évanoui. Plus tard dans la nuit, lorsque son père, un inspecteur de police, a reçu un appel de la police, on lui a dit que son fils mourrait probablement. La lame de 20 centimètres avait sectionné la colonne vertébrale de son cou, le laissant paralysé et sous respirateur. Nagle a survécu, mais après des années d'immobilité et d'ennui, il a accepté de participer à un essai clinique pour déterminer si un humain pouvait ou non manipuler en toute sécurité un curseur d'ordinateur à l'aide d'une interface cerveau-ordinateur (BCI).

Attaché au piédestal, implanté chirurgicalement sous le crâne de Nagle, se trouve un réseau d'électrodes sur une puce contiguë à la partie de son cerveau qui contrôle l'activité motrice. La puce a la taille d'un bébé aspirine : ses 100 minuscules électrodes fines comme des cheveux captent les signaux électriques transmis par le cerveau, chaque électrode capturant les signaux de quelques neurones proches. Comme démontré dans une vidéo que j'ai regardée à la fin de l'année dernière, une prise carrée grise est vissée sur le piédestal ; la prise est reliée par des fils à un ordinateur à proximité. Lorsque les neurones de Nagle se déclenchent, les impulsions sont lues et décodées par un logiciel qui peut interpréter les pops électriques d'ensembles de neurones. L'ordinateur lit les pensées de Nagle - ou du moins les pops enregistrés par les électrodes - et déchiffre quelques commandes simples prononcées dans le langage électrique du cerveau.

Nagle est assis devant une prothèse de main. Conçu à l'origine pour les amputés qui le contrôleraient en contractant les muscles des moignons de leurs bras, le membre robotique a été connecté à l'ordinateur et s'ouvrira et se fermera lorsque Nagle imagine qu'il ouvre et ferme sa propre main gauche. Nagle est peut-être paralysé, mais les neurones de son cerveau qui contrôlent l'activité motrice sont en assez bonne santé.

Craquez, craquez, éclatez.

J'entends un technicien demander à Nagle d'imaginer utiliser sa main. Il fait. Cela déclenche les neurones concernés dans son cortex moteur, créant un signal électrique qui est reçu par les électrodes implantées et décodé par l'ordinateur - une série d'événements qui provoquent l'ouverture et la fermeture du pouce et de l'index artificiels.

Les implications pour Nagle et d'autres comme lui, piégés dans des corps défectueux par des blessures ou des maladies neurologiques dégénératives, sont merveilleuses. Nagle est le premier humain à opérer un bras prothétique avec seulement son esprit. Lors d'une visite dans sa chambre dans un établissement de soins assistés au sud de Boston, j'ai en outre observé Nagle actionner un curseur sur un ordinateur qui lui permet d'envoyer et de recevoir des e-mails, de jouer à des jeux simples et de contrôler sa télévision. Entouré de photographies de ses amis et de sa famille, et de son véritable sanctuaire des Red Sox de Boston et de leur victoire en 2004 aux World Series, Nagle a travaillé avec la technicienne Maryam Saleh alors qu'elle calibrait l'ordinateur sur son cerveau. L'installation est volumineuse, de la taille d'une machine à laver, avec deux moniteurs pour le technicien et un pour Nagle.

Quand je l'ai vu, Nagle était fatigué et un peu grincheux, son maniement du curseur rudimentaire. Il a tenté d'attraper une animation d'un petit sac d'argent avec le curseur. Je ne peux pas l'avoir aujourd'hui, même pas près, se plaignit-il.

Plus tard, Saleh a installé l'ordinateur pour que Nagle puisse changer de chaîne sur un téléviseur, et avec effort, Nagle a pu changer de chaîne. La présence d'un journaliste a peut-être fait partie du problème ce jour-là. Le scientifique principalement responsable de l'appareil de Nagle, le neuroscientifique John Donoghue de l'Université Brown, m'a assuré que son patient avait fait beaucoup mieux dans le passé. Nagle m'a dit que la veille de ma visite, il avait manipulé avec succès une prothèse de bras plus avancée avec des articulations qui permettaient des mouvements humains. Cela a très bien fonctionné, dit Nagle. Je pourrais le déplacer partout.

Il est encourageant de constater que le système a si bien fonctionné, déclare Leigh Hochberg, neurologue à l'Université de Harvard et spécialiste des patients souffrant de déficiences motrices sévères. Hochberg est un chercheur principal de l'essai de la Food and Drug Administration des États-Unis approuvé en avril de l'année dernière pour tester les implants sur cinq patients. (Jusqu'à présent, Nagle est le seul volontaire pour l'essai.)

Pour l'instant, la technologie est très grossière. L'ordinateur ne comprend qu'une infime fraction de ce qui se passe dans le cerveau de Nagle, où des milliards de neurones peuvent s'activer à tout moment, avec des milliards d'interactions. Pourtant, l'implant est une étape importante, une pierre de Rosette neurologique dans le projet de déchiffrement le plus complexe de l'histoire, qui pourrait ne pas être achevé avant des décennies, voire jamais.

Un premier pas
Nagle n'est pas le premier humain à opérer un BCI implanté. À la fin des années 1990, le neuroscientifique Philip Kennedy, cofondateur et directeur général d'une société de neuroprothèses basée à Atlanta, Neural Signals, a implanté des électrodes dans le cerveau des patients. Mais Kennedy n'a implanté que deux électrodes de verre, jusqu'à présent, moins de signaux neuronaux ont été captés que ce qui est possible avec le réseau de Nagle. Les sujets de Kennedy ne pouvaient que déplacer un curseur de haut en bas sur un écran d'ordinateur. Donoghue espère rendre la technologie beaucoup plus fonctionnelle. En plus d'être professeur de neurosciences à Brown, Donoghue est cofondateur et directeur scientifique de Cyberkinetics Neurotechnology Systems de Foxborough, MA, qui possède la technologie et dirige l'essai. Cyberkinetics espère vendre son système d'interface neuronale Braingate d'ici cinq ans à des patients souffrant de tétraplégie et d'autres affections débilitantes, notamment certains types d'accident vasculaire cérébral et de sclérose latérale amyotrophique (maladie de Lou Gehrig), a déclaré Timothy Surgenor, président-directeur général de l'entreprise. Surgenor envisage une version de Braingate qui permettrait aux patients, avec le seul pouvoir de la pensée, de contrôler des fauteuils roulants équipés de bras et de mains artificiels, de fermer les stores dans une pièce ensoleillée et d'effectuer d'autres tâches similaires.

L'idée de créer une entreprise est venue à Donoghue en 2000 lors d'une conversation avec le postdoctorant Nicholas Hatsopoulos. À l'origine, explique Hatsopoulos, qui est maintenant professeur adjoint de neuroanatomie à l'Université de Chicago, la recherche visait uniquement à étudier comment les neurones contrôlent les mouvements chez les singes. Puis, un jour dans un couloir du laboratoire, Donoghue a dit : Pourquoi ne pas créer une entreprise et proposer cela aux humains ? Hatsopoulos accepta volontiers. Depuis sa fondation en mai 2001, Cyberkinetics a levé plus de 15 millions de dollars et dépensé environ 10 millions de dollars, et il lui faudra 40 à 50 millions de dollars de plus pour continuer à fonctionner au cours des trois à cinq prochaines années, jusqu'à ce que Braingate soit approuvé et puisse être vendu. L'appareil doit toujours être rationalisé et rendu sans fil, dit Surgenor, et automatisé afin que Nagle et d'autres puissent l'utiliser par eux-mêmes.

Les scientifiques qui collaborent avec Donoghue chez Brown et Cyberkinetics sont parmi les nombreux dans le monde à travailler sur la prochaine génération de prothèses neurales, c'est-à-dire des prothèses animées par la seule pensée humaine. Donoghue dit que cette recherche pourrait un jour permettre aux personnes handicapées de marcher, et qu'elle permettra peut-être à Nagle d'utiliser à nouveau ses propres mains, en complétant un système nerveux organique endommagé par un système cybernétique fonctionnel. De telles affirmations auraient semblé fantaisistes il y a quelques années à peine, mais d'autres scientifiques les trouvent plausibles. C'est une très forte possibilité que nous puissions le faire, déclare Andrew Schwartz, neuroscientifique de l'Université de Pittsburgh.

Dans le même temps, cependant, Schwartz est sceptique quant au fait que l'appareil actuel de Donoghue fonctionne aussi bien qu'annoncé. Les mouvements qu'ils obtiennent sont bruts, dit-il. On ne sait pas à quel point les enregistrements humains [des signaux neuronaux] sont bons ; ils ne nous l'ont pas encore dit. Schwartz se demande également si jouer à des jeux, envoyer des e-mails et allumer la télévision améliorera vraiment la qualité de vie du patient à moins que le patient ne soit enfermé, c'est-à-dire si totalement paralysé qu'il ne peut ni parler ni cligner des yeux et est donc incapable d'utiliser des interfaces informatiques activées par la voix et les yeux. Pour être utile, il devra être beaucoup mieux, faire plus de choses, dit-il. Le propre laboratoire de Schwartz a développé un BCI pour les singes qui déplace un bras avec une portée et une dextérité humaines dans un espace tridimensionnel.

Le neuroscientifique Miguel Nicolelis de l'Université Duke, un autre expert dans le domaine de la BCI, considère le procès Nagle comme un coup monté. Il existe d'autres prothèses et interfaces qui peuvent faire ces choses, dit-il. Pour aller avec une intervention chirurgicale, vous devez faire quelque chose de plus profond. Je pense qu'ils ont sauté quelques étapes pour préparer cela pour les humains. Les électrodes, par exemple, sont susceptibles de se boucher avec de la matière organique, dit-il. En effet, pour fonctionner correctement, l'implant de Nagle peut devoir être remplacé chirurgicalement périodiquement. Nicolelis s'inquiète des revers pour le terrain si quelque chose ne va pas, comme une infection après une intervention chirurgicale. Nicolelis prévoit d'implanter ses propres capteurs chez l'homme dans un avenir proche, mais uniquement à des fins de recherche universitaire. Il critique les motivations commerciales de Cyberkinetics : il craint que l'entreprise se préoccupe davantage de l'argent et de la promotion de son travail que de fournir le plus grand bénéfice aux patients.

D'autres neuroscientifiques soutiennent Donoghue. Je pense que le moment est venu de le faire chez l'homme, déclare Richard Andersen, un neuroscientifique de premier plan au California Institute of Technology, qui est également sur le point de mener des recherches sur l'homme à l'aide de dispositifs d'électrode implantés développés par son laboratoire. Le neuroscientifique Bill Heetderks, qui a dirigé les programmes de prothèses neurales à l'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux jusqu'en 2003 et a supervisé les subventions à Donoghue, Nicolelis et d'autres chercheurs majeurs, souligne que la FDA a approuvé les essais de cybercinétique comme sûrs et prometteurs. Il dit que les expériences de Donoghue ont répondu à une question cruciale qui n'aurait pas pu être abordée dans une étude animale : les motoneurones humains se déclencheraient-ils toujours comme ils le feraient chez une personne en bonne santé après une paralysie prolongée des membres ? C'était une raison importante pour faire cette expérience chez un humain, dit-il. Maintenant, nous savons que les cellules fonctionnent toujours.

Donoghue dit que toutes les précautions sont prises pour protéger les patients, mais convient que Nagle n'est pas capable d'exécuter les commandes de manière très compétente. Ce n'est pas comme une personne valide contrôlant une souris, dit-il. Il soutient que même une capacité limitée vaut mieux qu'aucune pour un tétraplégique.

Aux critiques potentiels de Braingate, Nagle dit, demandez-leur de venir jeter un œil. Regardant sa chambre et son corps immobile, Nagle dit : C'est ma vie. Je me suis porté volontaire pour le faire.

Nagle dit que Braingate est d'une aide limitée pour lui maintenant car il ne peut l'utiliser que lorsque le technicien est là, et il doit être recalibré à chaque fois. Hé, je veux marcher à nouveau, ou pouvoir l'utiliser pour faire fonctionner mon fauteuil roulant. Mais c'est un premier pas. Lorsqu'on lui a demandé s'il pensait que Cyberkinetics aurait pu se précipiter vers les premiers essais en raison de ses ambitions commerciales, Nagle a répondu qu'il n'était pas dérangé. Je pense qu'ils avaient besoin de cela pour obtenir du financement, et Dieu merci, ils ont obtenu le financement. S'ils peuvent [m'aider] à faire en sorte que ce fauteuil roulant aille vendre [cette capacité à d'autres], alors je suis tout à fait d'accord.

Intention de lecture
Le travail de Donoghue est mieux compris dans le contexte de l'effort scientifique pour interpréter et agir sur l'activité neuronale. Certains scientifiques, comme Donoghue, souhaitent implanter des électrodes pour capturer plus de données neuronales plus rapidement ; d'autres ne sont pas sûrs que les implants soient nécessaires. Mais tous partagent un intérêt à comprendre comment le cerveau pourrait fonctionner avec un ordinateur pour créer des technologies pratiques à diverses fins.

Les mots du langage neuronal peuvent être entendus dans les pics électriques dans les neurones - bien que certains neuroscientifiques aient proposé de créer un BCI en surveillant des champs d'activité cérébrale plus larges et plus profonds à l'aide de l'électroencéphalographie, ce qui ne nécessiterait pas l'implantation chirurgicale d'électrodes. Les capteurs EEG ont eu un certain succès, mais ils n'ont produit que des signaux faibles par rapport aux implants qui capturent les pointes neuronales.

Un pic est le summum d'une surtension électrique, le potentiel d'action qui se produit lorsqu'un neurone est activé et se déclenche. Sur l'un des moniteurs montrant l'activité cérébrale de Nagle, des dizaines de potentiels d'action se déroulent en rangées sur l'écran pendant que l'ordinateur compile les signaux des électrodes de l'implant de Nagle, dont chacun enregistre l'activité de dizaines de neurones. Lorsqu'un neurone se déclenche, la ligne sur le moniteur commence à augmenter proportionnellement à la surtension électrique, puis, se déplaçant à une vitesse plus de 100 fois plus rapide qu'un clignement d'œil, elle atteint un pic, ce qui provoque le pop. Une fois que le neurone s'est déclenché, son signal électrique retombe et la sortie reste plate ou recommence son ascension.

Les neurones, lorsqu'ils sont actifs, déclenchent entre 20 et 200 fois par seconde. Le moment et l'emplacement des pointes dans le cerveau, ainsi que l'interaction de plusieurs pointes entre les neurones, créent les signaux cohérents qui sont transformés en mouvements musculaires et toutes les autres sorties du cerveau.

Comprendre comment les groupements de neurones fonctionnent pour l'activité motrice est relativement simple, explique Hatsopoulos, qui a aidé à écrire les algorithmes de Braingate. Au fur et à mesure que nous apprenons à lire plus de neurones à la fois, cela finira par nous dire comment fonctionnent les fonctions cérébrales supérieures, telles que les émotions et d'autres comportements et processus de pensée.

En menant des essais sur l'homme, Donoghue a devancé ses collègues, bien que d'autres scientifiques aient des plans pour leurs propres essais cliniques de neuro-prothèses contrôlées avec des électrodes implantées. À Atlanta, la société Kennedy a reçu l'approbation de la FDA pour tester des implants à une ou deux électrodes chez des patients gravement handicapés. À Caltech, l'équipe d'Andersen a commencé à expérimenter sur des humains souffrant d'épilepsie, en utilisant des implants cérébraux implantés chirurgicalement dans le cortex préfrontal (une zone qui aide à planifier et à exécuter les mouvements corporels) ; les implants détectent une crise venant en sens inverse et appliquent de minuscules chocs électriques pour l'arrêter. Bien qu'Andersen n'ait aucun projet commercial pour l'appareil, il a l'intention d'étendre les tests humains aux essais cliniques.

Andersen développe également son travail avec les singes ; il a implanté des capteurs dans les zones les plus fonctionnelles du cerveau d'un singe et a déchiffré certains des signaux électriques par lesquels le singe planifie des actions et d'autres qui semblent régir sa motivation à accomplir un exploit spécifique. Nous avons une approche différente du travail de Donoghue, dit Andersen. Nous lisons l'intention – alors que Donoghue puise dans la partie motrice du cerveau. Les singes avec des électrodes dans l'une ou l'autre région du cerveau peuvent déplacer des curseurs et des appareils, explique Andersen.

Duke's Nicolelis a inventé un système qui permet à un singe de déplacer un bras prothétique de haut en bas pour offrir une collation. Nicolelis a également relié le cerveau de son singe à Internet et a demandé au singe d'opérer un bras robotique à 950 kilomètres de distance. Il a testé des humains avec des implants cérébraux profonds pour étudier les modèles dans lesquels leurs neurones se déclenchent lorsqu'ils pressent des balles. Jusqu'à présent, il a enregistré la sortie de jusqu'à 50 cellules et utilise ces données électriques pour concevoir des algorithmes permettant de déplacer un curseur. Il étudie également comment les neurones du cerveau s'adaptent à l'utilisation de bras et de machines robotiques, puisque les neurones sont continuellement modifiés par l'acquisition de nouvelles informations et compétences.

Ces types d'expériences font rapidement progresser la technologie, lui donnant de plus en plus de potentiel pour aider les patients. À l'Université de Pittsburgh, Schwartz a mené des expériences permettant à des singes de déplacer un bras et une main artificiels de manière plus fluide. Ces appareils ont les degrés de mouvement d'un bras et d'un coude humains, dit-il. Son équipe veut tester son bras sur des humains. Nous sommes sur un horizon de cinq ans, dit Schwartz, pour que le bras fonctionne bien chez l'homme.

Ping ! Pong !
Le neurochirurgien Brown Gerhard Friehs a réalisé l'opération d'implantation de Nagle au Rhode Island Hospital de Providence en juin 2004. Friehs est un expert dans l'implantation de neuro-dispositifs tels que les stimulateurs cérébraux Activa pour les patients atteints de la maladie de Parkinson qui contrôlent les tremblements musculaires associés à la maladie. Sur un modèle en plastique, Friehs m'a montré l'endroit où il a percé un petit trou dans le crâne de Nagle, au-dessus de la région qui contrôle le bras gauche. Friehs a ensuite inséré l'implant à l'aide d'un dispositif d'insertion pneumatique, un appareil qui, selon lui, est comme une agrafeuse qui projette le réseau d'électrodes sur le cerveau.

Nagle a d'abord été placé sous anesthésie générale, bien que Friehs dise qu'à l'avenir, cela pourrait ne pas être nécessaire. Les techniciens ont ensuite utilisé l'imagerie par résonance magnétique (IRM) du cerveau de Nagle pour localiser la zone du cortex moteur spécifique à son anatomie. Dans la salle d'opération, Friehs a utilisé les données de l'IRM pour le guider vers les coordonnées précises dans le cerveau de Nagle, puis a accéléré une perceuse à grande vitesse pour retirer un cercle de crâne de la taille d'un demi-dollar. Friehs a inséré la puce d'électrode de quatre sur quatre millimètres, les fils et le socle et a remplacé le morceau de crâne. Durée totale de fonctionnement : environ quatre heures.

Six semaines plus tard, après la guérison des blessures de Nagle et la disparition de la menace immédiate d'infection, les chercheurs se sont préparés à tester Braingate. Le technicien en cybercinétique Abraham Caplan, qui fait des visites à domicile avec Saleh pour opérer le Braingate deux ou trois fois par semaine au centre de vie assistée où vit Nagle, se souvient de la première fois qu'ils ont branché Nagle, en août 2004. Sur la vidéo de cette inauguration expérience, Nagle est assis sur sa chaise et Saleh lui demande d'imaginer déplacer sa main vers la gauche. L'ordinateur diffuse les claquements et les pops des signaux qui traversent son écran, alors qu'il lit le bavardage en temps réel du cerveau, qu'il traduit correctement en un curseur se déplaçant vers la gauche sur l'écran de Nagle. Pas mal, mec, dit Nagle, pas mal.

Peu de temps après, Nagle a pu, avec la pratique, dessiner un cercle grossier sur l'écran avec son esprit, et il a progressé en jouant à Pong et en apprenant à déplacer le curseur pour cliquer sur les commandes qui contrôlent son téléviseur, l'allumer et l'éteindre, changer le stations et régler le volume. C'est comme faire du vélo, dit Donoghue. Au début, il est bancal, il survire, puis il roule soudainement. Nagle peut parler et utiliser l'ordinateur en même temps, tout comme une personne en bonne santé pourrait chanter une chanson et marcher. C'est important, car il n'a pas besoin de penser activement à déplacer ses mains vers la gauche ou la droite, explique Donoghue. Il pense juste à déplacer le curseur, et il bouge.

Pour comprendre ce que Braingate signifie pour Nagle, je rends visite à Leigh Hochberg, le neurologue de Harvard. Hochberg, qui est consultant au Spaulding Rehabilitation Hospital de Boston, travaille avec des patients qui ont subi des accidents vasculaires cérébraux ou des lésions médullaires graves. Il me montre la salle du groupe de technologie assistée à Spaulding, où des patients tétraplégiques et d'autres patients gravement handicapés viennent faire fonctionner des ordinateurs et d'autres machines à l'aide d'appareils connectés aux paupières, aux lèvres ou à la langue, tout ce qu'ils peuvent encore bouger. Pour ceux qui n'ont aucun mouvement musculaire, des caméras spéciales suivent le mouvement de la pupille, que les patients ont appris à contrôler afin d'actionner les curseurs. D'autres inspirent et expirent à travers une paille pour déplacer un fauteuil roulant.

Hochberg est l'investigateur en chef de l'essai Cyberkinetics FDA à Spaulding ; c'était le deuxième site choisi pour le procès, après le centre de réadaptation Sargent à Warwick, RI, la base du procès de Nagle. Hochberg et le co-investigateur Joel Stein, directeur médical de Spaulding pour le programme d'AVC, ont commencé à recruter des patients pour combler les espaces autorisés par la licence de la FDA. Surgenor souhaite également ouvrir un autre site d'essais cliniques, peut-être dans le Midwest. Cela deviendra encore plus important si la FDA approuve les essais humains de phase II, qui impliqueraient jusqu'à plusieurs dizaines de patients.

Je pense qu'à court terme, nous ne cherchons pas de remède contre les lésions de la moelle épinière, déclare Stein, qui pense néanmoins qu'à long terme, Braingate s'avérera utile pour les patients atteints de certains types de lésions motrices. Nous ne voulons pas trop vendre cela à nos patients, mais le potentiel à l'avenir est grand.

La couleur de la pensée
À l'Université Brown, j'ai rencontré l'expert en informatique Michael Black, un ancien élève du célèbre Xerox Palo Alto Research Center en Californie. Black est surtout connu pour avoir essayé de concevoir des machines capables de voir, bien qu'il ait également fait des recherches sur les interfaces cerveau-ordinateur. Black a rapidement été convaincu des avantages possibles de Braingate et s'est chargé de créer des algorithmes améliorés pour déchiffrer les pics neuronaux. En théorie, un meilleur déchiffrement permettrait un contrôle moteur plus fin. Il m'a montré des graphiques avec des pixels colorés qu'il a développés pour visualiser ce qui se passe lorsqu'un neurone se déclenche. Chaque graphique représente l'activité d'un neurone à travers une gamme de mouvements de la main. Le graphique est bleu là où le neurone est inactif et ombré de violet, d'orange, puis de rouge là où il devient excité et pointe rapidement. (Par exemple, un champ bleu avec une tache rouge vif dans le coin supérieur droit signifie que ce neurone devient actif lorsque la main du singe se déplace vers le haut et vers la droite.) Ces grilles indiquent à Black les schémas de déclenchement d'un neurone, qu'il peut modéliser pour dire à un ordinateur qu'une commande de pensée donnée est en cours et qu'il doit prendre l'action appropriée. La clé de la création de ces modèles, dit-il, est la tendance étonnante des neurones du cerveau à se déclencher selon des schémas relativement cohérents – suffisamment cohérents pour qu'un ordinateur puisse les interpréter avec précision.

Dans un bâtiment de l'autre côté du campus de Brown, j'ai parlé à un autre membre de l'équipe de Donoghue, Arto Nurmikko, un ingénieur électricien et physicien finlandais connu pour ses découvertes dans l'optique laser et les semi-conducteurs. Lui et Donoghue s'efforcent de simplifier Braingate et de remplacer le socle en titane et le matériel encombrant du prototype par un système interne beaucoup plus petit qui relierait l'implant à un câble à fibre optique aussi fin que les cheveux qui passerait sous la peau du patient. Le câble à fibre optique acheminerait les signaux du cerveau vers un processeur de la taille d'un stimulateur cardiaque, qui serait implanté dans la poitrine.

La technologie mettra du temps à se développer. Mais Nurmikko dit que dans ce système de nouvelle génération, la communication entre le cerveau et la machine serait bidirectionnelle, les informations sensorielles provenant d'un membre robotique étant relayées dans le cerveau, tout comme chez une personne en bonne santé. Lorsqu'un patient prend un verre d'eau, par exemple, une telle rétroaction neuronale aiderait le cerveau et l'ordinateur à calculer l'effort nécessaire pour le ramasser.

En attente d'aide
Ces appareils amélioreront-ils la vie des gens ? Nagle lui-même dit que Braingate, du moins dans sa forme actuelle, ne lui est que marginalement utile. Cette chose a été faite pour voir si je pouvais déplacer un curseur avec la pensée, dit-il, et je l'ai fait en trois minutes environ. Mais Nagle souligne avec force qu'il ne faisait pas grand-chose avant. Je me suis assis ici sept jours sur sept sans rien faire, alors j'ai dit : « Pourquoi pas ? »

Selon le protocole de la FDA, l'étude impliquant Nagle doit durer un an. Je devrai décider en juin prochain si je veux retirer ça. Je ne suis pas sûr de continuer. Je souhaiterais peut-être attendre qu'ils en aient un qui soit plus petit et plus facile à utiliser. Je lui demande s'il pense qu'il va marcher à nouveau, et il dit que c'est ce qu'il fait vraiment attendre.

Le prochain livre de David Ewing Duncan, Le généticien qui a joué au cerceau avec mon ADN et d'autres cerveaux des frontières de la biotechnologie , sortira en mai.

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