b) L'oeil bionique, les espoirs apportés par la science

 

      Il y aurait plus de 45 millions d’aveugles dans le monde, 45 millions de personnes dépourvues de vision, qui ne peuvent pas distinguer les visages de leurs proches, ne peuvent pas se déplacer seules… C’est donc pour redonner une part de cette vision perdue que les chercheurs ont inventé l’œil bionique et le personnage de Steve Austin dans L'homme qui valait trois milliards est devenu une icône populaire et aujourd’hui cette série télévisée adaptée du célèbre roman Cyborg, de Martin Caidin, est peut-être en train de devenir plus que de la science-fiction… Nous verrons ici le principe de fonctionnement de cet œil « robotisé ».

 


 

        Tout d’abord, rappelons en quelques lignes comment marche un œil humain non-handicapé.

        L’œil est un organe sensoriel du corps humain qui reçoit 80% des informations extérieures. Il sert uniquement à voir. Il n’interprète pas les images qu’il voit. Grâce au cristallin et à l’iris, l’image se forme sur la rétine et est ensuite transférée au cerveau par le nerf optique.

oeil.jpgSchéma d'un oeil humain

 

Dans beaucoup de cas la perte de la vue est associée à un élément constituant l’œil défectueux. Il existe plusieurs types d’implants permettant de retrouver une vision partielle. En voici deux.

 

  • L’implant rétinien :

Les implants consistent en une grille d'électrodes implantée au niveau de la rétine. Une caméra numérique est fixée sur le corps de l'utilisateur, par exemple sur des lunettes, et un microprocesseur convertit les images en signaux électriques qui sont envoyés sur les électrodes.

 

Il existe deux types d'implants rétiniens: les implants épirétiniens (sur la rétine) et les implants subretiniens (derrière la rétine).

 

 

Les implants épirétiniens stimulent directement les ganglions nerveux en utilisant les signaux transmis par la camera externe. Les implants subretiniens stimulent les cellules bipolaires de la rétine ou les ganglions nerveux. Certains implants sont alimentés par une source d'énergie électrique, et d'autres utilisent la lumière comme source d'énergie.


 

retine-implant.jpgFonctionnement simplifié de l'implant rétinal

(Nerve = nerf ; brain = cerveau ; tack = pointe ; retina = rétine ; receiver = receveur ; cells = cellules , destroyed = détruites ; disease = maladie ; rods = bâtonnets)

 

  • L’implant cortical :

Chez les patients atteints de dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) ou de rétinite pigmentaire (retinitis pigmentosa), seules les cellules photoréceptrices de la rétine sont touchées. Leurs connexions nerveuses et le nerf optique lui-même restent intacts et donc fonctionnels. L’idée est d’utiliser une mini caméra sur une paire de lunettes pour enregistrer une image et la transmettre à une toute petite plaque équipée d’un réseau d’électrodes implantée sur la rétine du patient. En stimulant les connexions nerveuses, un semblant de vision devrait pouvoir être rendu, avec des images en noir et blanc dont la résolution augmente avec le nombre d’électrodes présentes sur la plaque.

 

cortical.jpg

 Schéma sur le fonctionnement simplifié d'un implant cortical

 

 

L’implant cortical est donc basé sur un principe simple. La caméra capte les images telle une web cam. Elle les transmet à un ordinateur contenu à la ceinture du patient qui simplifie ces images et qui, à l’aide d’algorithmes, les transforme en signaux électriques. Ces signaux sont transférés, grâce à des câbles, qui relient l’ordinateur au cerveau. Or, au repos, chaque fibre nerveuse présente une différence de potentiel transmembranaire, appelé potentiel de repos. Ce potentiel de repos est dû à une inégale répartition des ions de part et d’autres de la membrane. Quand l’impulsion électrique stimule une fibre nerveuse il y a inversion temporaire de la polarisation membranaire au repos : c’est le potentiel d’action. Le message nerveux peut circuler et est alors transmis d’un neurone à un autre neurone par les synapses, dans le lobe V1 puis dans d’autres parties du cerveau. Ce dernier capte alors l’image de départ, sous forme de phosphènes.

 

fink.jpgC’est en 2002 que le docteur Mark Humayan a réussi à implanter un premier dispositif de ce genre. La réussite de cet implant a suffit pour suciter un intérêt des scientifiques et stimuler les recherches sur ce type d’implant. Ce premier dispositif, baptisé Argus I, a laissé sa place la même année au dispositif Argus II comportant 60 électrodes contre 16 pour l’Argus I. Une troisième génération est en cours de mise au point dans les laboratoires et devrait atteindre 200 électrodes. Les chercheurs pensent qu’il est possible de miniaturiser encore plus le dispositif pour parvenir à un millier d'électrodes. Cela reste encore faible en comparaison des millions de récepteurs d’un œil humain. Cependant comme le montrent les simulations réalisées par Wolfgang Fink (photo ci-contre) avec un programme informatique, une telle quantité devrait déjà améliorer sensiblement la vue des patients.

 

 

 

  

 

 

     Nous pouvons d'ores et déjà penser aux nouvelles prothèses que l'Homme réussira à créer. Mais la question de l'éthique sera omniprésente lorsque des personnes saines et ayant une vision normale se feront implanter un oeil nouvelle génération.

 

oeil-bionique.jpgOeil futuriste

Date de dernière mise à jour : samedi 25 february 2012

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