Les neurosciences connaissent toujours mieux le cerveau qu'Elon Musk

Le 28 août 2020 à minuit, après plus de 30 minutes, la lumière s'est finalement allumée à l'adresse suivante le canal Neuralinkl'entreprise de neurotechnologie créée par le magnat Elon Musk en 2016. Le symbole attrayant de l'entreprise, estompé en noir pendant les 28 premières secondes de la vidéo, rappelle cette longue attente.
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Dans le cadre de cet événement en ligneMusk a présenté les avancées réalisées par son entreprise au cours des deux dernières années dans la mise au point d'un implant cérébral capable de lire l'activité neuronale. Le dispositif, qui intègre 1 024 électrodes d'enregistrement, a été implanté dans le cerveau de porcs qui se promènent dans l'enclos.

Pour démontrer son fonctionnement, trois animaux ont été utilisés : un porc non implanté, un autre avec le dispositif caché sous la peau du crâne émettant des signaux sonores en direct, et un troisième, qui avait reçu l'implant, sans l'implant. L'idée était de démontrer la sécurité de l'invention, et la performance aurait été remarquable si le deuxième animal n'avait pas été très réticent à sortir des coulisses.

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Comment fonctionne le dispositif ?

Lors de la présentation, on a pu observer l'activité de plusieurs neurones activés (tirdans le jargon technique) pendant que l'animal se déplace sur la scène.

L'activation des neurones apparaît à l'écran sous forme de petits points blancs. Chaque ligne représente l'activité d'un neurone ; des centaines d'entre eux peuvent être vus disposés dans une matrice de données circulant continuellement en temps réel. En bas, en bleu, se trouve le décompte cumulatif de l'activité totale.

Tandis que le petit cochon renifle avec insistance son environnement, des vagues de tournage activité neuronale coordonnée. Plus tard, vers la minute 18 de la vidéo, il est expliqué comment, en lisant cette activité, il est possible de prédire les pas d'un des porcs implantés marchant sur un tapis roulant.

Enregistrement neuronal en temps réel du cerveau de porc. Neuralink Progress Update, été 2020.

 

Quoi de neuf ?

Tout et rien n'était nouveau dans la présentation.

La solution technologique consistant à placer 1 024 électrodes d'enregistrement dans quelques filaments très fins qui, une fois insérés dans le cerveau, peuvent isoler l'activité de centaines de neurones, est nouvelle.

La nouveauté réside dans la technologie sans fil qui permet la transmission en temps réel du signal et d'autres mesures de la température, de la pression intracrânienne, etc. Nous ne savons pas combien de temps dure la batterie du prototype d'interface cerveau-ordinateur (le Link v0.9), mais elle peut être rechargée par induction, comme les montres numériques modernes.

La nouveauté est que l'implant peut être dissimulé sous le cuir chevelu, protégeant ainsi la vie privée du porteur.

Poils d'électrodes implantés dans le cerveau de porcs. Neuralink Progress Update, été 2020.

Les neurosciences en avance sur Musk

Mais les choses les plus susceptibles d'impressionner le grand public et celles avec lesquelles Musk a joué le jeu de l'enchantement ne sont peut-être pas si nouvelles. Elles sont le fruit d'années de recherches scientifiques sérieuses et approfondies.

Il n'est pas nouveau de pouvoir lire l'activité de centaines de milliers de neurones à la fois, ni de décoder leur message. Surtout s'il est relativement simple ou évident, comme celui nécessaire pour bouger les membres de manière automatique.

La possibilité de mettre en œuvre des systèmes sans fil n'est pas non plus une nouveauté. Toutefois, les systèmes les plus courants comportent beaucoup moins de canaux, sont plus encombrants et apparemment moins efficaces.

Il n'est pas nouveau que des groupes de neurones puissent être stimulés de manière localisée, comme le montre la vidéo à la minute 19 environ, en utilisant l'imagerie microscopique à double photon pour voir l'activation de capteurs de calcium génétiquement exprimés dans ces cellules.

Tout cela fait partie du travail quotidien des laboratoires de recherche du monde entier, qui s'efforcent de décrypter notre organe le plus complexe. Depuis des années, les neurosciences s'efforcent de lire et de décoder l'activité neuronale. Les objectifs de cet effort sont clairs : comprendre le fonctionnement du cerveau et pouvoir aider à traiter certaines de ses maladies et accidents.

Applications des neurosciences à l'homme

La promesse de Musk de commencer à déployer ces appareils prochainement, une fois l'approbation de la FDA obtenue, n'est qu'un nouvel épisode de la concurrence dans la course à la technologie.

De nombreuses entreprises et laboratoires de recherche travaillent depuis des années avec des neurochirurgiens et des neurologues pour tenter d'appliquer ces connaissances de manière sûre et contrôlée. Des dispositifs similaires sont déjà utilisés pour aider les personnes souffrant de lésions cérébrales à déplacer des bras robotisés, pour implanter des électrodes profondes dans le cadre du traitement de la maladie de Parkinson ou pour prédire les crises d'épilepsie.

Une grande partie de ces progrès a été rendue possible par des années de travail avec des animaux de laboratoire, qui ont permis d'affiner la technologie et de développer ses applications.

Utiliser des approches similaires ? des prototypes millésime À la lumière des promesses des neurosciences ? et grâce à la précieuse collaboration des patients, il a été possible d'accéder à l'enregistrement de l'activité neuronale humaine et de tenter de la décoder.

Il n'y a rien d'effrayant à cela si nous sommes entre de bonnes mains : la recherche financée par des fonds publics et privés est soumise aux contrôles les plus stricts. Il s'agit de comprendre comment nous traitons l'information, comment nous contrôlons nos bras et nos jambes, comment nous généralisons les connaissances et nous représentons le monde.

Les défis à venir pour les neurosciences

Ne nous leurrons pas. Aucune de ces promesses n'est facile à réaliser ; elles ne sont pas à portée de main. Elles constituent l'un des défis neurotechnologiques du moment.

L'idée de Musk selon laquelle ces appareils peuvent remplir des fonctions telles que nous avertir d'une éventuelle crise cardiaque, d'un accident vasculaire cérébral ou d'une menace similaire, ainsi que nous aider à écouter de la musique ou à démarrer notre voiture électrique, n'est que le point de fuite d'un conte futuriste.

Chaque progrès est une arme à double tranchant. Rien n'a été dit dans la présentation sur les complications de l'implantation d'un corps électronique étranger dans le cerveau, milieu aqueux et corrosif par excellence. Ni des mécanismes de défense qui nous protègent et qui formeront nécessairement une cicatrice gliale dans la matière grise des porcs et des hommes, encapsulant les électrodes et favorisant les infections, quelle que soit l'espèce.

La présentation n'a pas non plus mentionné les aspects éthiques associés, que nous devons tous protéger. Il a encore moins été mentionné qu'il ne s'agit que d'une étape sur un chemin qu'il est impossible de parcourir seul, car la nature des défis, des questions et des conséquences déborde dans toutes les directions : guérir la dépression, manipuler la conscience ou éditer des souvenirs sont des mots bien grands.

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