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Implants cérébraux pour restaurer la vision
Un jour, il sera peut-être possible de restaurer la vue chez les personnes atteintes de cécité congénitale en plaçant un implant dans une partie du système visuel jusqu'alors ignorée. Contrairement à la plupart des prothèses visuelles en développement avancé, cette nouvelle approche pourrait permettre de traiter la cécité même lorsque l'œil entier est endommagé.
Vision bionique : Les chercheurs de la Harvard Medical School visent à construire un petit appareil photo numérique qui transmettra des images à un processeur de signal externe porté par le patient. Le processeur traduira l'image de la caméra en impulsions neuronales, puis les transmettra sans fil à un stimulateur implanté. Le stimulateur entraînera un ensemble d'électrodes placées dans le noyau genouillé latéral du cerveau pour obtenir des images dans le cerveau du patient.
Alors que le travail n'en est qu'à ses débuts, les chercheurs envisagent finalement un appareil qui traduit les images d'un appareil photo numérique en impulsions neuronales, puis alimente ces informations dans le système visuel, permettant au porteur de voir.
Des recherches antérieures ont montré que des sensations visuelles, appelées perceptions, peuvent être provoquées chez des sujets aveugles en stimulant électriquement les cellules nerveuses du système visuel. Des chercheurs de la Harvard Medical School, à Boston, conçoivent une prothèse visuelle qui s'appuie sur cette observation.
Plusieurs types de prothèses améliorant la vue sont actuellement en cours de développement, certaines étant déjà testées chez l'homme. Mais alors que ceux-ci ciblent largement la rétine, les chercheurs de Harvard ont choisi de se concentrer sur une partie du système visuel appelée noyau géniculé latéral (LGN), une station relais le long de la route du nerf optique au cortex visuel, où les informations visuelles sont traitées. Parce qu'elle se trouve en amont de l'œil, cette zone pourrait être ciblée chez les personnes souffrant de lésions oculaires importantes.
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Et contrairement aux emplacements dans le cortex visuel, le LGN est l'un des premiers arrêts du système visuel, ce qui signifie que les signaux neuronaux codant les informations visuelles n'ont pas encore été largement traités et diffusés dans tout le cerveau. [Dans le LGN], il existe une cartographie simple de la scène visuelle sur le tissu, dit Jean Pézaris , ingénieur en systèmes neuronaux à la Harvard Medical School, co-auteur de la recherche avec un neuroscientifique Argile Reid , également à la Harvard Medical School. Cela signifie que des parties spécifiques du LGN sont liées à des parties spécifiques de la scène visuelle. Lorsqu'une lumière clignote à un endroit, par exemple, la zone correspondante dans le LGN deviendra active.
Pour déterminer si l'activité dans le LGN peut imiter les stimuli visuels, les chercheurs ont implanté des électrodes dans les LGN de deux singes qui avaient été entraînés à déplacer rapidement leurs yeux vers des points lumineux lorsqu'ils apparaissaient sur un écran. Lorsqu'une partie du LGN correspondant à une partie spécifique du champ visuel était stimulée électriquement, les singes déplaçaient leur regard vers ce point de l'écran. Les résultats, publiés aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , suggèrent que les singes voyaient les impulsions dans leur champ de vision même si rien n'apparaissait à l'écran.
C'est un travail absolument magnifique, dit James Morrison , physiologiste et chercheur principal pour le Groupe Prothèse Rétinienne à l'Institut des sciences biomédicales et de la vie de l'Université de Glasgow, en Écosse. Cependant, dit Morrison, la position du LGN est un inconvénient majeur de l'approche. Il est situé au milieu de la tête, ce qui rend son accès difficile.
Les progrès récents des techniques neurochirurgicales, tels que les stimulateurs cérébraux profonds pour le traitement de la maladie de Parkinson, peuvent aider à résoudre ce problème : le LGN n'est qu'à quelques centimètres de l'endroit où ces stimulateurs sont placés, explique Pezaris.
Pourtant, il est trop tôt pour dire si les résultats conduiront à de meilleurs implants cérébraux. Bien que je pense que l'article a une valeur scientifique, je pense qu'il sera extrêmement difficile de restaurer la cécité à partir de là, dit Thomas Serre , neuroscientifique au Centre d'apprentissage biologique et informatique au McGovern Institute for Brain Research du MIT. Il pense que les neurones du LGN peuvent être trop rapprochés les uns des autres pour être stimulés individuellement, ce qui serait important pour essayer de reproduire la vision naturelle. Je ne pense pas que nous pourrons jamais aller au-delà de la génération de perceptions très simples comme des points de lumière, dit-il.
Pezaris accepte qu'une énorme quantité de travail est nécessaire avant que le LGN puisse être utilisé pour traiter la cécité, mais il dit que ce travail ouvre au moins la porte à cette possibilité. Ce n'était que la première toute petite étape, dit-il.