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Avant Elon Musk, ces trois projets ont connecté le cerveau humain

Elon Musk a présenté à la rentrée les dernières avancées de son projet d’interface cerveau-machine. Des annonces pour le moins hâtives, qui éclipsent des projets plus avancés.

Le 08/12/2020 par Séverine Mermilliod
Crédit : Shutterstock
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Cet article a été publié en intégralité dans WE DEMAIN n°32. Un numéro disponible sur notre boutique en ligne

Un petit implant qui mesure l’activité cérébrale d’une truie nommée Gertrude : Elon Musk a présenté le 28 août dernier les avancées de sa société Neuralink dans le domaine de l’interface cerveau-machine (ICM). Mais il est loin d’être pionnier en la matière !

À lire aussi : Pour sauver l’homme face à l’intelligence artificielle, Musk veut connecter nos cerveaux

D’autres projets travaillent sur le sujet depuis bien plus longtemps que l’hypermédiatique patron de Tesla. Voici trois exemples, développés aux États-Unis mais aussi en France.

BrainGate

Alors qu’au moment où nous écrivons ces lignes, Musk n’a pas encore l’autorisation de tester sa puce chez l’humain, le premier homme implanté au niveau du cortex moteur l’a été… il y a plus de quinze ans.

Une première réalisée en 2004 par des chercheurs de l’université de Brown aux États-Unis, menés par le professeur John Donoghue. Le sujet tétraplégique de ce projet baptisé BrainGate avait alors été capable de déplacer un curseur sur un ordinateur grâce à un implant, l’Utah Array, le plus utilisé aujourd’hui.

Depuis, d’autres essais ont eu lieu : Cathy Hutchinson, qui avait perdu l’usage de ses membres et de la parole après une attaque, est parvenue en 2012 à boire seule un café avec un bras robotisé.

En 2018, une nouvelle version du projet a permis à trois tétraplégiques de se servir d’une tablette tactile. “L’Utah Array est le standard actuel des électrodes, mais le problème est qu’il est invasif“, précise François Cabestaing. Sa taille est conséquente et, dans sa première version, ses fils sortant du crâne pouvaient favoriser les infections.

De plus, les implants intracorticaux comme celui-ci ou The Link sont au contact direct du cerveau, ce qui crée “des lésions et inflammations autour”, détaille Perrine Séguin, doctorante en neurosciences et médecin rééducatrice qui travaille avec des personnes lourdement handicapées. Cela rend leur utilisation prolongée impossible et peut altérer la captation des signaux. D’où le besoin d’avancer sur les biomatériaux.

Les équipes de BrainGate ont justement récemment publié des travaux sur la détection des signaux et le sans-fil. “On va peut-être bientôt entendre parler d’eux”, prédit François Cabestaing.

Le cas Ian Burkhart

Il y a ceux qui misent sur des membres artificiels et ceux qui veulent permettre aux paralysés de recontrôler leurs propres membres.

Ian Burkhart avait perdu l’usage de ses mains et jambes après un accident. Opéré à 22 ans en 2014 par des chercheurs de l’université de l’Ohio et de la société ­Battelle, il a pu recontrôler son bras droit dès 2016, et son sens du toucher a été “restauré” début 2020. Pour cela, en plus d’un implant qui détecte l’activité de son cortex moteur, des électrodes sont placées sur son bras et génèrent des contractions musculaires.

“Parmi les mesures contrôlant ces stimulations, les chercheurs arrivent à extraire la partie liée à une sensation résiduelle du patient. Ils interprètent ces signaux et donnent un retour sur le bracelet vibrotactile du bras, que le sujet doit apprendre à utiliser pour mieux faire la tâche”, décrypte Jérémie Mattout.

La stimulation sensorielle est donc ici indirecte, mais une équipe de Pittsburgh (Pennsylvanie) a réussi à stimuler directement le cerveau d’un patient grâce à un deuxième implant. De nouvelles possibilités regardées de près par Elon Musk.

“Il dit qu’il va tout faire : mesurer, stimuler, guérir toutes les maladies”, ironise le chercheur, mais pour le moment l’étude de Pittsburgh est l’une des rares à mélanger ICM et stimulation cérébrale, qui en général ne permet pas d’interaction, mais est “subie” par le patient. Si d’autres équipes travaillent sur des implants qui stimulent pour restaurer la vue ou améliorer la mémoire, attention donc : il est trop tôt pour tout faire en même temps.

Ces projets veulent “pallier les conséquences d’une maladie, mais ne s’attaquent pas aux causes”, constate la neurobiologiste Catherine Vidal, membre du comité d’éthique de l’Inserm. Or il y a encore une “immense ignorance” vis-à-vis des causes de Parkinson, Alzheimer ou des douleurs chroniques. La neurobiologiste insiste aussi sur la balance ­bénéfice-risque, car des troubles de la personnalité et des dommages dans le cerveau sont parfois constatés chez des parkinsoniens implantés.

“On touche à l’intégrité du cerveau donc à l’intégrité psychique. Sur une personne en bonne santé, c’est inacceptable d’un point de vue éthique.”

Catherine Vidal, neurobiologiste.

L’Unesco prépare justement un rapport sur les neurotechnologies et leurs implications pour l’avenir. “Comment fera-t-on cohabiter êtres augmentés et êtres normaux, alors que seuls des privilégiés pourront se payer ces technologies ?” s’interroge François Cabestaing.

Clinatec

Thibault est tétraplégique, mais depuis plus d’un an, il avance et bouge les bras grâce à un exosquelette qu’il contrôle mentalement en laboratoire.

Voir des patients paralysés se lever, marcher et manipuler des objets, c’est l’objectif ambitieux du projet Brain Computer Interface du laboratoire grenoblois Clinatec, fondé par le professeur Alim-Louis Benabid. Moins invasif que ceux des projets Neuralink ou BrainGate, l’implant se situe sous la boite crânienne, à la surface et non dans le cortex. Ce qui lui permet d’être réversible et d’éviter les lésions. 

Mais pour la médecin Perrine Séguin, la prouesse réalisée par ­Clinatec pose des questions de bénéfice-risque pour les patients : l’opération chirurgicale nécessite de faire « deux trous de 5 cm dans l’os du crâne, avec les risques que cela comporte », rappelle-t-elle, et “dans l’étude publiée, sur les deux patients opérés, l’implant de l’un s’est arrêté et a dû être enlevé”.

De plus selon elle, ce type de dispositif n’est “ fonctionnellement pas encore utile” pour les patients : alors que Thibault peut se déplacer en fauteuil roulant, l’exosquelette de Clinatec doit par exemple être attaché au plafond pour ne pas tomber, et “il manque encore la préhension”, sur laquelle travaillent activement les chercheurs grenoblois. 

Selon Perrine Séguin, d’autres recherches, bien que moins avancées techniquement, sont plus utiles au patient. Comme face à Neuralink, elle s’inquiète aussi de l’espoir suscité par ce type d’annonce : “Certains patients vont à l’étranger se faire implanter tout et n’importe quoi”, se désole-t-elle. Le projet est en outre calibré sur un patient pilote : “Ce n’est pas parce que ça marche avec lui que ça marchera sur tous les autres”, prévient Camille Jeunet. ­Clinatec a donc fait sa preuve de concept, mais beaucoup reste à faire.

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