La société Precision Neuroscience, spécialisée dans les interfaces cerveau-ordinateur, annonce qu'elle a établi un nouveau record mondial pour le nombre d'électrodes de stimulation neuronale placées sur le cerveau d'un être humain vivant : 4096, dépassant ainsi le précédent record de 2048 établi l'année dernière. La solution proposée par l’entreprise ne pénètre pas le cerveau contrairement à celle proposée par Neuralink d’Elon Musk. Le tableau ravive l’intérêt pour ces dispositifs craints pour le potentiel danger en lien avec les opérations chirurgicales de la boîte crânienne mais prometteurs sur le plan médical.La forte densité d'électrodes permet aux neuroscientifiques de cartographier l'activité des neurones avec une résolution sans précédent, ce qui les aidera à terme à mieux décoder les pensées en actions intentionnelles.
Le dispositif de Precision ne pénètre pas du tout dans le cerveau, mais se pose sur le cerveau. Chaque réseau de microélectrodes de Precision comprend 1 024 électrodes d'un diamètre compris entre 50 et 380 microns, reliées à une interface matérielle personnalisée. Le dispositif est modulaire. Il peut être glissé sur le cerveau au cours d'une intervention chirurgicale peu invasive qui ne nécessite qu'une mince fente dans le crâne, par laquelle le dispositif en forme de ruban jaune peut glisser, selon Precision.
Le dispositif s'adapte ensuite à la surface du cerveau. L'unité de traitement qui recueille les données des électrodes est conçue pour être placée entre le crâne et le cuir chevelu. Si l'implant doit être retiré, le film est conçu pour glisser hors de la boîte crânienne sans causer de dommages.
Le dispositif actuel de Neuralink contient 1024 électrodes réparties sur 64 fils plus fins qu'un cheveu, qui sont implantés dans le cerveau par un robot chirurgical. Chez le premier patient ayant reçu un implant, les fils ont été insérés de 3 à 5 mm dans le tissu cérébral. Mais 85 % de ces fils se sont rétractés du cerveau du patient dans les semaines qui ont suivi l'opération, et certaines électrodes ont été coupées en raison de ce déplacement. Neuralink aurait l'intention d'implanter les fils plus profondément (8 mm) chez son deuxième patient. La Food and Drug Administration a donné son feu vert à cette opération. L'Utah Array, quant à lui, peut pénétrer jusqu'à 1,5 mm dans le cerveau. Precision pour sa part prévoit de commercialiser son premier dispositif en 2025.
Listen🎧: After years of research, brain-computer interfaces are starting human trials. Precision Neuroscience co-founder Benjamin Rapoport joined @WSJpodcasts Future of Everything podcast to discuss how directly connecting to the digital world could change lives. pic.twitter.com/maBcN41GaB
— WSJ Podcasts (@WSJPodcasts) May 3, 2024
Precision, comme beaucoup de ses concurrents, a pour objectif préliminaire d'utiliser son interface cerveau-ordinateur (BCI) pour restaurer la parole et le mouvement chez les patients, en particulier ceux qui ont subi un accident vasculaire cérébral ou une lésion de la moelle épinière
Le Stentrode de la société californienne Synchron, spécialisée dans la bioélectronique neurovasculaire, a annoncé que son interface cerveau-ordinateur permet aux patients atteints de paralysie sévère d'effectuer des tâches sur un ordinateur en utilisant simplement leur cerveau. Le dispositif, Stentrode, a été implanté avec succès chez deux patients australiens, qui tous deux n'avaient pas la capacité de bouger leurs membres supérieurs.
Publiés dans le Journal of NeuroInterventional Surgery, les résultats ont montré que le dispositif Stentrode est capable de rétablir sans fil la transmission des impulsions cérébrales hors du corps. Les patients ont ainsi pu accomplir avec succès des tâches quotidiennes telles que les opérations bancaires en ligne, les achats et les SMS, qui ne leur étaient pas accessibles auparavant.
Grâce à l'implant, les patients ont obtenu une précision moyenne de 92 et 93 % pour les clics et une vitesse de frappe de 14 et 20 caractères par minute et ceci sans lever le petit doigt. L'équipe utilise les vaisseaux sanguins comme une passerelle naturelle vers le cerveau, qui sont traversés par des capteurs qui enregistrent l'activité. Ces signaux sont ensuite envoyés par une unité de télémétrie à un petit ordinateur fixé sur la poitrine du patient, qui interprète les actions que l'individu souhaite effectuer sur un PC à proximité, telles que l'envoi de SMS, l'envoi d'e-mails et les achats en ligne.
Le professeur Peter Mitchell, directeur du service de neuro-intervention et chercheur principal de l'essai, a déclaré que les résultats étaient prometteurs et qu'ils prouvaient que le dispositif pouvait être implanté et utilisé en toute sécurité chez les patients humains. « C'est la première fois qu'une opération de ce type est réalisée, nous ne pouvions donc pas garantir qu'il n'y aurait pas de problèmes, mais dans les deux cas, l'opération s'est mieux déroulée que nous l'avions espéré », a déclaré le professeur Mitchell.
Les essais sur l'Homme ont été menés sur deux hommes âgés : Graham Felstead et Philip O'Keefe. Felstead, 60 ans, souffre de la maladie des motoneurones et O'Keefe, 75 ans, de la sclérose latérale amyotrophique, ce qui les rend tous deux incapables de bouger leurs membres supérieurs.
Le dispositif Stentrode est petit et flexible, ce qui lui permet de passer en toute sécurité dans les vaisseaux sanguins courbes du cerveau. L'équipe note que la procédure est similaire à celle d'un stimulateur cardiaque et ne nécessite pas de chirurgie ouverte du cerveau. Une fois la puce implantée, des capteurs sont placés à travers les vaisseaux et insérés dans une unité de télémétrie interne qui se connecte à un émetteur sans fil fixé sur la poitrine du patient. L'activité cérébrale est recueillie par les capteurs, qui sont envoyés au transmetteur qui les interprète en tâches informatiques.
Le système comprend également un système de suivi des yeux pour diriger le curseur sur l'écran de l'ordinateur. Avant l'essai, les deux hommes ont suivi une formation assistée par ordinateur pour contrôler plusieurs actions de clic de souris, y compris le zoom et le clic gauche.
Felstead a déclaré : « L'utilisation de la Stentrode a changé ma vie. L'appareil m'a permis d'être à nouveau productif, notamment en faisant mes courses, mes opérations bancaires et en déléguant des tâches aux membres du Rotary Club avec lesquels je suis bénévole. C'est incroyable de retrouver ce niveau d'indépendance ». Il a reçu l'implant en août 2019 et l'utilise toujours à ce jour.
O'Keefe a reçu son dispositif Stentrode en avril 2020, ce qui lui a permis de contrôler des appareils informatiques pour effectuer des tâches liées au travail et d'autres activités indépendantes par la suite. Avant l'utilisation de la puce, la sclérose latérale amyotrophique affectait ses doigts, ses coudes et ses épaules, le rendant incapable d'effectuer ces tâches.
Source : Precision
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