Voir l'avenir d'une nouvelle manière chez SIGGRAPH

Des chercheurs japonais travaillent sur un appareil pour aider les malvoyants à se repérer dans une pièce sans utiliser leurs mains. Le dispositif prototype, appelé système rétinien frontal (FRS), était exposé cette semaine au SIGGRAPH conférence à Boston.

Conçu par des chercheurs de l'Université de Tokyo et une firme japonaise, OeilPlusPlus , le système convertit les informations visuelles en sensations tactiles à l'aide d'une petite caméra et de 512 électrodes montées sur le front. La caméra est implantée dans une paire de lunettes de soleil et les électrodes sont placées à l'intérieur d'un serre-tête.

Le premier prototype a été déployé en octobre 2005 et distribué aux étudiants malvoyants au Japon. Au début, les étudiants n'étaient pas réceptifs au nouvel appareil, explique l'associé de recherche Hiroyuki Kajimoto du laboratoire du professeur Susumu Tachi à l'université, car ils ne pouvaient pas supporter la douleur des impulsions électriques sur leur front. La peau du front n'a pas la sous-couche épaisse, appelée status corneum, présente dans la peau des doigts. Sans cette couche supplémentaire, les électrodes peuvent provoquer une stimulation nerveuse excessive et une douleur intense lorsqu'elles sont activées.

Afin de lutter contre ce problème, l'équipe de Kajimoto a implanté une feuille de gel ionique entre l'électrode et le front, qui avait la même épaisseur et la même impédance électrique que la couche cornée de l'épiderme.

Pour s'assurer que l'appareil était léger et portable, l'équipe de Kajimoto a utilisé le même circuit intégré de commutation haute tension utilisé pour piloter les micromachines. Le boîtier de circuit, qui a à peu près la taille d'un vieux Walkman Sony, peut être transporté par l'utilisateur dans une petite pochette et la pression des impulsions peut être contrôlée par un cadran de volume.

Kajimoto s'attend à ce que si les gens ont une formation appropriée, l'appareil pourrait être une alternative sans chirurgie à une rétine artificielle. Selon Norman Radtke, médecin au Centre de ressources sur le vitré de la rétine à Louisville, KY, la transplantation rétinienne chirurgicale est dans 5 à 10 ans avant d'être disponible pour la population générale. Aux États-Unis, plus de 700 personnes souffrent de pigmentose rétinienne, un groupe de maladies oculaires héréditaires qui affectent la rétine, et 1,7 million souffrent de déficience visuelle due à la dégénérescence maculaire liée à l'âge.

Ce projet japonais en cours a donc d'énormes implications. Pourtant, des défis techniques subsistent. Kajimoto a identifié deux problèmes sur lesquels ils travaillent actuellement : l'imagerie et la distance. Actuellement, le projet est trop simple pour la vie quotidienne, dit-il. FRS ne peut pas comprendre les formes compliquées. Nous devons trouver un moyen de simplifier les objets sans symboliser le système.

Le système n'a actuellement aucune perception de la profondeur. Il peut détecter des objets à environ 20 pieds de distance, mais la stimulation ne change pas à mesure que l'utilisateur se rapproche ou s'éloigne de l'objet. L'équipe de Kajimoto travaille sur la mesure de la distance en construisant un système stéréoscopique à l'aide de deux ou trois caméras.

Pendant mon séjour chez SIGGRAPH, j'ai eu l'opportunité de tester le FRS de deux manières différentes. Tout d'abord, je me suis assis face à un mur pour m'assurer qu'aucun autre objet n'était en vue. Ensuite, deux bâtons ont été agités devant la caméra. Je pouvais littéralement sentir les bâtons sur mon front ; alors qu'ils bougeaient ou changeaient de direction, la sensation sur mon front changeait. La sensation était vibratoire, comme si mon front recevait un massage, et bien que légèrement inconfortable, ce n'était pas douloureux.

Le deuxième test consistait à marcher. Les chercheurs ont éliminé d'autres distractions perceptives, ou bruits, dans la pièce en bloquant une section, et ils ont remplacé la caméra standard du premier test par une caméra infrarouge. Puis j'ai fermé les yeux et j'ai fait le tour de la petite pièce en essayant d'éviter deux pôles. Bien que j'aie un peu vacillé et que j'aie parfois tendu le bras pour me guider, j'ai réussi à ne rien heurter.

Comme vous pouvez le voir, la distance est un élément clé pour faire du FRS un appareil utilisable, mais la formation est encore plus cruciale, explique Kajimoto. Il pense que les malvoyants pourraient avoir plus de facilité avec l'appareil que les personnes voyantes comme moi. Les aveugles ont un sens du toucher beaucoup plus aiguisé et sont donc capables de détecter plus rapidement des objets de formes différentes, dit-il. Actuellement, les utilisateurs au Japon sont formés avec des objets de différentes formes.

Kajimoto pense que le FRS sera disponible dans le commerce d'ici un an. Et en 2008, il espère qu'un marathonien aveugle portera un FRS aux Jeux paralympiques de Pékin. – Par Brittany Sauser

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