Rendre la vue aux aveugles… L\u2019id\u00e9e ne rel\u00e8ve plus du miracle divin. Aujourd\u2019hui, gr\u00e2ce \u00e0 une technologie en cours d\u2019exp\u00e9rimentation, qui passe par l\u2019implantation d\u2019un assemblage de micro\u00e9lectrodes sur la r\u00e9tine, des personnes atteintes de c\u00e9cit\u00e9 peuvent retrouver une partie de leur vision.<\/p>\n
A travers le monde, une vingtaine de volontaires souffrant de maladies h\u00e9r\u00e9dod\u00e9g\u00e9n\u00e9ratives de la r\u00e9tine (comme la r\u00e9tinite pigmentaire) profitent d\u00e9j\u00e0 de cette technologie exp\u00e9rimentale.<\/p>\n
\u00abLes patients op\u00e9r\u00e9s parviennent \u00e0 rep\u00e9rer des objets blancs sur fond noir — et inversement — ou encore \u00e0 suivre des sources lumineuses\u00bb, se f\u00e9licite Gr\u00e9goire Cosendai, directeur g\u00e9n\u00e9ral pour l\u2019Europe de la soci\u00e9t\u00e9 am\u00e9ricaine Second Sight, leader en mati\u00e8re d\u2019implants r\u00e9tiniens.<\/p>\n
Associ\u00e9s \u00e0 cette aventure, l\u2019Ecole polytechnique f\u00e9d\u00e9rale de Lausanne (EPFL) et le Service d\u2019ophtalmologie des H\u00f4pitaux universitaires genevois (HUG) collaborent \u00e9troitement avec le laboratoire am\u00e9ricain. C\u2019est du reste \u00e0 Gen\u00e8ve dans le Service d\u2019ophtalmologie des HUG que s\u2019est d\u00e9roul\u00e9e le 11 f\u00e9vrier 2008 la premi\u00e8re op\u00e9ration du genre en Europe, avec mise en service de l\u2019implant au domicile du patient.<\/p>\n
\u00abLa personne implant\u00e9e (\u00e2g\u00e9e d\u2019environ 60 ans, ndlr) se porte bien; elle vit seule, souligne Jo\u00ebl Salzmann, le chirurgien qui a dirig\u00e9 l\u2019intervention. Les r\u00e9sultats obtenus s\u2019av\u00e8rent tr\u00e8s encourageants.\u00bb On imagine quelle sensation merveilleuse les malades peuvent \u00e9prouver en r\u00e9cup\u00e9rant une partie de leur vision. Mais comment expliquer un tel prodige, alors que les candidats op\u00e9r\u00e9s avaient compl\u00e8tement perdu a vue? <\/p>\n
Pour bien comprendre, il faut se rappeler le fonctionnement d\u2019un \u0153il sain: la vue na\u00eet de la facult\u00e9 qu\u2019ont les cellules photosensibles de la r\u00e9tine, les photor\u00e9cepteurs (b\u00e2tonnets et c\u00f4nes), de transformer la lumi\u00e8re en courant \u00e9lectrique que le cerveau va interpr\u00e9ter.<\/p>\n
Dans les cas de d\u00e9g\u00e9n\u00e9rescence r\u00e9tinienne, ces cellules photosensibles d\u00e9p\u00e9rissent et meurent. Mais d\u2019autres cellules r\u00e9tiniennes impliqu\u00e9es dans le processus de la vision, notamment les cellules ganglionnaires restent intactes et fonctionnelles chez les personnes atteintes de r\u00e9tinite pigmentaire ou de d\u00e9g\u00e9n\u00e9rescence maculaire, et permettent en principe de maintenir une connexion active avec le cerveau via le nerf optique. <\/p>\n
La possibilit\u00e9 existe de stimuler ces cellules ganglionnaires avec des micro\u00e9lectrodes pour recr\u00e9er artificiellement le fonctionnement d\u2019un \u0153il sain. <\/p>\n
La seule pose d\u2019\u00e9lectrodes ne suffit \u00e9videmment pas \u00e0 rendre la vue aux personnes atteintes de c\u00e9cit\u00e9. En amont, un \u00e9quipement complexe est n\u00e9cessaire pour l\u2019acquisition et le traitement des images.<\/p>\n
D\u2019abord, une mini-cam\u00e9ra externe (mont\u00e9e sur une paire de lunettes factices) capte les images. Elles sont aussit\u00f4t envoy\u00e9es \u00e0 un ordinateur — pas plus gros qu\u2019un vieux Walkman — que le patient porte \u00e0 la ceinture. L\u2019ordinateur traite et simplifie les images en ajustant certains param\u00e8tres tels que le contraste.<\/p>\n
Les images travaill\u00e9es sont renvoy\u00e9es vers un transmetteur, log\u00e9 dans une branche des lunettes, puis transmises par radiofr\u00e9quence \u00e0 un petit bo\u00eetier sutur\u00e9 sur le globe oculaire du patient. <\/p>\n
Le bo\u00eetier transforme les informations en impulsions \u00e9lectriques, qui transitent par liaison filaire jusqu\u2019au faisceau d\u2019\u00e9lectrodes fix\u00e9 sur la r\u00e9tine. Les impulsions \u00e9lectriques \u00e9mises par les \u00e9lectrodes stimulent les cellules ganglionnaires, et, de l\u00e0, le nerf optique et les aires visuelles du cerveau. Le processus s\u2019effectue en temps r\u00e9el, \u00e0 30 images seconde, avec un d\u00e9calage quasi imperceptible pour le patient. <\/p>\n
\u00abL\u2019op\u00e9ration de Gen\u00e8ve a dur\u00e9 plus de trois heures, rel\u00e8ve Jo\u00ebl Salzmann. Nous avons proc\u00e9d\u00e9 \u00e0 des tests de stimulation durant l\u2019intervention pour v\u00e9rifier que les \u00e9lectrodes n\u2019avaient pas \u00e9t\u00e9 endommag\u00e9es au cours de la chirurgie.\u00bb<\/p>\n
L\u2019op\u00e9ration n\u2019a engendr\u00e9 aucun rejet, les mat\u00e9riaux implant\u00e9s \u00e9tant certifi\u00e9s biocompatibles. Apr\u00e8s l\u2019intervention chirurgicale, une phase d\u2019adaptation de plusieurs mois est n\u00e9anmoins n\u00e9cessaire.<\/p>\n
\u00abLa vision ne revient pas d\u2019un coup, pr\u00e9cise Gr\u00e9goire Cosendai, le cerveau doit d\u2019abord apprendre \u00e0 d\u00e9coder et interpr\u00e9ter les motifs visuels engendr\u00e9s par les stimulations \u00e9lectriques. En fonction du feedback donn\u00e9 par le patient, il nous est possible d\u2019ajuster les r\u00e9glages du processeur.\u00bb<\/p>\n
Pour les personnes aveugles de naissance, il n\u2019existe en revanche aucune solution de ce type. \u00abLa r\u00e9tine doit imp\u00e9rativement \u00eatre fonctionnelle\u00bb, explique Philippe Renaud, du laboratoire de microsyst\u00e8mes de l\u2019EPFL. <\/p>\n
A ce stade, le rendu reste tr\u00e8s grossier. Les am\u00e9liorations futures passent, entre autres, par une augmentation sensible du nombre d\u2019\u00e9lectrodes. D\u2019apr\u00e8s les r\u00e9sultats de simulations men\u00e9es \u00e0 Gen\u00e8ve par les professeurs Avinoam Safran et Marco Pelizzone, le nombre minimal de stimuli pour qu\u2019un patient puisse lire un texte s\u2019\u00e9l\u00e8verait en effet \u00e0 600 \u00e9lectrodes (contre 60 aujourd\u2019hui), soit 600 points de stimulation, ou l\u2019\u00e9quivalent d\u2019une image de 25 x 25 pixels.<\/p>\n
Quant \u00e0 la reconnaissance des visages, elle exigerait au moins 1\u2019000 points de stimulation. Les sp\u00e9cialistes estiment que de telles proth\u00e8ses pourraient voir le jour d\u2019ici \u00e0 cinq ans environ. Mais rien n\u2019est aussi simple: m\u00eame en augmentant le nombre d\u2019\u00e9lectrodes, il n\u2019est pas encore garanti que les r\u00e9sultats suivent. <\/p>\n
Explication de Philippe Renaud, de l\u2019EPFL: \u00abImpossible de brancher les micro\u00e9lectrodes directement sur les neurones, sous peine de les d\u00e9truire. Actuellement, la stimulation \u00e9lectrique des corps cellulaires fonctionne par effet de proximit\u00e9, les neurones proches des \u00e9lectrodes \u00e9tant d\u00e9polaris\u00e9s. Autrement dit, nous ne parvenons pas \u00e0 adresser sp\u00e9cifiquement chaque cellule. Cette limitation a une cons\u00e9quence f\u00e2cheuse: l\u2019augmentation du nombre d\u2019\u00e9lectrodes n\u2019implique pas forc\u00e9ment une meilleure r\u00e9solution.\u00bb<\/p>\n
P\u00e9dagogue, le physicien livre une comparaison pour le moins \u00e9clairante: \u00abPrenez 100 micro-ampoules et installez-les sur une barre, allum\u00e9es en rang d\u2019oignons tr\u00e8s pr\u00e8s d\u2019un mur. Faites la m\u00eame exp\u00e9rience en pla\u00e7ant cette fois 1000 ampoules sur la barre: le nombre de points (ou plut\u00f4t de petits halos) visibles sur le mur sera multipli\u00e9 par dix. Mais si vous reculez la barre de quelques centim\u00e8tres, l\u2019ajout des 900 ampoules suppl\u00e9mentaires n\u2019a plus aucune incidence sur la r\u00e9solution finale, la lumi\u00e8re devenant diffuse. Il se pose un probl\u00e8me analogue avec les micro\u00e9lectrodes suppl\u00e9mentaires. Des incertitudes demeurent.\u00bb <\/p>\n
\u00abLes principes de l\u2019interaction entre l\u2019implant et la r\u00e9tine restent mal connus, admet Gr\u00e9goire Cosendai, chez Second Sight. Mais suite aux nombreuses op\u00e9rations chirurgicales effectu\u00e9es, nous sommes en train de r\u00e9colter des donn\u00e9es tr\u00e8s utiles. Les exp\u00e9riences vont se poursuivre. Disons que nous avons d\u00e9j\u00e0 construit la premi\u00e8re fus\u00e9e.\u00bb<\/p>\n
Premi\u00e8re europ\u00e9enne \u00e0 Gen\u00e8ve En mati\u00e8re d\u2019implants r\u00e9tiniens, la toute premi\u00e8re tentative, effectu\u00e9e \u00e0 Boston \u00e0 titre exp\u00e9rimental, remonte \u00e0 la fin des ann\u00e9es 1980. Actuellement, diff\u00e9rentes \u00e9quipes travaillent au d\u00e9veloppement de ces technologies en tablant sur de futurs d\u00e9bouch\u00e9s commerciaux.<\/p>\n
La soci\u00e9t\u00e9 am\u00e9ricaine Second Sight appara\u00eet la plus avanc\u00e9e en termes d\u2019expertise m\u00e9dicale (nombre de patients implant\u00e9s avec syst\u00e8me activ\u00e9 \u00e0 domicile). L\u2019entreprise germano-suisse Intelligent medical implants (IMI), bas\u00e9e \u00e0 Bonn et \u00e0 Zoug, fait \u00e9galement parler d\u2019elle.<\/p>\n
Le plus r\u00e9cent prototype d\u2019implant, baptis\u00e9 Argus II est dot\u00e9 de 60 \u00e9lectrodes. Ce mod\u00e8le a \u00e9t\u00e9 implant\u00e9 l\u2019hiver dernier \u00e0 Gen\u00e8ve, en premi\u00e8re europ\u00e9enne, sous l\u2019\u00e9gide de Second Sight. A l\u2019heure actuelle, seules 17 personnes dans le monde en b\u00e9n\u00e9ficient. Hormis Gen\u00e8ve, les interventions chirurgicales se sont d\u00e9roul\u00e9es \u00e0 Paris, \u00e0 Londres, au Mexique et aux Etats-Unis, dans les divers centres cliniques qui participent au projet.<\/p>\n
Le mod\u00e8le Argus I (16 \u00e9lectrodes) de Second Sight, implant\u00e9 \u00e0 six reprises aux Etats-Unis entre 2002 et 2004, avait permis de pr\u00e9parer le terrain. La technologie a progress\u00e9 depuis. Avec le nouveau mod\u00e8le, le bo\u00eetier interne est log\u00e9 \u00e0 c\u00f4t\u00e9 de l\u2019\u0153il plut\u00f4t qu\u2019au niveau de la tempe, ce qui simplifie nettement l\u2019intervention chirurgicale. Mais surtout, le plus grand nombre d\u2019\u00e9lectrodes (60 contre 16) offre en principe de meilleures potentialit\u00e9s au patient.<\/p>\n