Les implants cérébraux stimulent la vision des personnes aveugles, leur permettant de voir des formes et des lettres simples

Un nouvel implant cérébral basé sur de minuscules électrodes à l’intérieur du cortex pourrait permettre aux personnes aveugles de voir des formes et des lettres. De nouvelles recherches menées par l’Université espagnole de Miguel Hernandez (UMH) montrent que l’implantation de ce petit appareil dans le cerveau humain peut être effectuée en toute sécurité et que la stimulation directe du cortex cérébral produit des perceptions visuelles avec une résolution beaucoup plus élevée que celle obtenue. jusqu’à maintenant. Le groupe de génie biomédical de l’UMH, dirigé par le professeur de biologie cellulaire Eduardo Fernandez Joffre, a publié les résultats de l’expérience dans Journal d’investigation clinique.

En décembre 2020, la même équipe de chercheurs a mené une expérience similaire en stimulant le cortex visuel de singes. Un implant avec plus de 1 000 électrodes a été utilisé dans ce cas, permettant aux animaux de voir des formes, des mouvements et des lettres. Cependant, les animaux n’étaient pas aveugles.

« Cette étude va un peu plus loin. Nous l’avons plantée [the micro electrodes] dans le cerveau À propos de quelqu’un qui est complètement aveugle depuis plus de 16 ans », explique Joffer, qui est également membre du Centre de bioingénierie, de biomatériaux et de nanomédecine du Réseau de recherche biomédicale. La volontaire, une femme de 57 ans, a pu reconnaître des lettres et même une image, des silhouettes de certaines choses.

C’est la première fois qu’une greffe de cerveau de ce type est réalisée en personne aveugleLe professeur Eduardo Fernandez explique que les résultats sont encourageants pour le développement d’un neuromodulateur optique qui pourrait aider les personnes aveugles ou malvoyantes à améliorer leur mobilité, et même de manière plus ambitieuse, à percevoir leur environnement et à s’orienter. Cependant, le chercheur de l’UMH ajoute que bien que les résultats de cette étude et d’autres soient prometteurs, il reste encore de nombreux problèmes à résoudre, c’est pourquoi des mesures doivent être prises progressivement et ne pas créer de fausses attentes. Pour l’instant, c’est une enquête en cours.

Pendant six mois, les chercheurs ont mené des expériences dans lesquelles le volontaire devait essayer d’identifier les lettres, leurs emplacements et la forme de différents objets. Cela s’est produit plusieurs fois pour surveiller processus d’apprentissage Du cortex visuel d’une personne et de voir les changements possibles.

Le dispositif implanté est un petit réseau 3D contenant 100 microélectrodes qui se connectent aux cellules du cerveau de manière bidirectionnelle : il enregistre les signaux électriques et stimule le cerveau. Sa largeur est de 4 mm et ses électrodes de 1,5 mm de long. Une conclusion de l’étude est que cela n’affecte pas la fonction du cortex cérébral ou des neurones adjacents à l’implant.

Un chercheur de l’UMH explique que les résultats de cette nouvelle étude montrent que ce type de micro-dispositif peut être implanté et exploré en toute sécurité chez l’homme, et que la stimulation électrique de ces électrodes, qui pénètrent dans le cortex cérébral, peut stimuler en toute sécurité perceptions visuelles avec une précision beaucoup plus élevée qu’auparavant. « La quantité de courant électrique nécessaire pour stimuler la perception visuelle avec ce type de microélectrode est bien inférieure à la quantité nécessaire pour les électrodes placées à la surface du cerveau, ce qui signifie une plus grande sécurité », explique Fernandez-Joffre.

Le système de stimulation complet comprend une rétine artificielle qui simule le travail du système visuel humain, qui est placé dans des lunettes ordinaires. Les rétine artificielle Il capture le champ visuel devant une personne et le convertit en courants d’impulsions électriques optimisés pour stimuler les neurones du cortex visuel via de minuscules électrodes. « Grâce à cela, la personne greffée a pu reconnaître de nombreux schémas de stimulus complexes et percevoir avec précision les formes et les lettres », explique le professeur UMH. De plus, il y a un processus d’apprentissage au fil du temps, ce qui signifie qu’avec une formation appropriée, il devient plus facile de reconnaître les différents modèles. Pour faciliter son processus d’apprentissage, les chercheurs ont créé plusieurs jeux vidéo, comme une version différente du classique Pac-Man et un jeu basé sur la populaire série télévisée « Les Simpson ».

Dans le contexte de cette recherche, le professeur Fernandez Joffre affirme que le développement de neuroprothèses optiques est une nécessité pour l’avenir, car il n’existe aucun traitement ou appareil d’assistance utile pour de nombreuses personnes aveugles. Par exemple, les patients atteints de maladies dégénératives avancées de la rétine, de glaucome sévère ou de maladies qui endommagent les nerfs optiques, ne peuvent pas bénéficier des prothèses rétiniennes modernes qui sont développées dans certains centres. Dans ces cas, les informations de l’environnement doivent être envoyées directement à la partie du cerveau qui traite la vision, et les résultats de cette étude, bien que préliminaires, suggèrent que cela est possible, et que même après de nombreuses années de cécité complète, l’esprit humain Il peut toujours traiter des informations visuelles.

L’équipe de recherche recrute actuellement de nouveaux volontaires aveugles pour participer à ces expériences. Dans les études à venir, ils espèrent utiliser un système de codage d’image plus complexe qui peut stimuler plus d’électrodes simultanément, afin de reproduire des images optiques plus complexes.