Des implants miniatures dans le cerveau ? Elon Musk devient-il fou ?
L'annonce du nouveau dispositif cérébral de Neuralink, dirigée par Elon Musk, a suscité un débat sur son caractère réellement innovant ou simplement un coup de communication. Cet implant cérébral, d'une finesse similaire à celle d'une pièce de monnaie, repose sur la technologie Bluetooth et peut être inséré dans le cerveau lors d'une intervention peu invasive effectuée par un robot développé par la société.
Lors d'une conférence en ligne en septembre 2020, Elon Musk a dévoilé cette nouvelle "interface cerveau- machine", qui avait déjà été testée sur des porcs. Bien qu'elle ait été qualifiée de percée majeure, ses implications semblent en réalité limitées. Par exemple, la capacité à enregistrer l'activité neuronale à l'aide de cet implant, comme démontré lors des tests sur les animaux, n'est pas une nouveauté, car d'autres équipes de recherche ont déjà accompli cette prouesse.
Des études récentes, telles que celles publiées dans le journal Science Advances, ont documenté la possibilité d'enregistrer l'activité électrique de milliers de neurones différents dans diverses régions du cerveau, en utilisant des modèles animaux.
De plus, aucune interprétation de l'activité cérébrale enregistrée par l'implant Neuralink n'a été présentée lors de la conférence. Or, le succès des interfaces cerveau-machine dépend en grande partie de la capacité à extraire du sens de ces enregistrements pour les convertir en commandes informatiques.
L'objectif des interfaces cerveaumachine est de permettre une communication directe entre le cerveau et un ordinateur, afin de permettre à des individus souffrant de handicaps moteurs de regagner une certaine autonomie. Cela pourrait se traduire par la possibilité pour ces patients de générer une activité cérébrale spécifique en imaginant un mouvement, qui serait ensuite mesurée par les implants et transmise à un ordinateur pour le contrôle de dispositifs tels que des prothèses, des exosquelettes, des implants rétiniens ou des logiciels de synthèse vocale. Neuralink aspire à créer une solution durable pour les personnes atteintes de handicaps moteurs ou de troubles neurologiques.
Cependant, les données présentées par Elon Musk suggèrent que son équipe n'a pas nécessairement fait de progrès significatifs par rapport à d'autres groupes de recherche qui poursuivent des objectifs similaires. De plus, la déclaration selon laquelle l'implant a été retiré en toute sécurité du cerveau d'un animal n'est pas étayée. Bien qu'Elon Musk envisage de lancer des tests sur des humains à l'avenir, il reste des incertitudes quant à la transposabilité des résultats obtenus chez les porcs.
L'annonce de Neuralink intervient dans un contexte de recherche dynamique sur les interfaces cerveau-machine (ICM). Au cours des dernières années, des progrès significatifs ont été accomplis grâce à l'innovation et à la recherche rigoureuse menée au cours de la dernière décennie, ainsi qu'à des études réalisées sur un nombre limité de patients pour démontrer l'intérêt de certaines technologies avant de les tester à plus grande échelle. En 2013, une équipe de l'Université de Pittsburgh a réalisé une avancée majeure en démontrant la faisabilité d'un dispositif implanté à la surface du cerveau pour contrôler un bras robotique. À la même époque, un autre groupe de recherche aux États-Unis a montré les avantages des implants cérébraux miniaturisés. Plus récemment, des implants de surface ont été utilisés pour commander un exosquelette chez deux patients tétraplégiques, bien que cela n'ait pas permis de restaurer la marche.
Malgré ces succès préliminaires, les ICM restent encore éloignées de leur application clinique en raison de défis majeurs. L'un de ces défis réside dans l'implantation sécurisée de ces dispositifs dans un organe aussi délicat que le cerveau, tout en garantissant leur bon fonctionnement.
Les laboratoires de recherche se heurtent à la difficulté d'introduire dans le cerveau des implants à haute densité capables de capturer l'activité cérébrale dans toute sa complexité et de les maintenir en place à long terme sans provoquer de réactions inflammatoires ou de lésions. Neuralink semble avoir saisi l'importance cruciale de ce défi en proposant une procédure chirurgicale peu invasive, réalisée par un robot qu'ils ont développé.
De manière générale, deux stratégies d'intégration des implants cérébraux ont été explorées par diverses équipes de recherche dans le monde. Les approches les plus invasives impliquent l'insertion d'implants dans le cortex cérébral, permettant ainsi une captation précise des signaux neuronaux.
Cependant, elles sont associées à un risque de complications et à une possible perte de signal à long terme.
En revanche, les procédures non invasives consistent à placer des implants à la surface du crâne à l'aide d'électrodes ou juste sous la boîte crânienne. Cependant, ces méthodes ne permettent pas encore de mesurer avec précision l'activité cérébrale ni de rendre compte de la complexité de l'architecture cérébrale.
Neuralink prétend être en mesure d'éviter ces deux types de problèmes, mais sans révéler les détails de sa technique ni rendre public le fonctionnement de son robot. Pour que ces innovations aient un véritable impact sur les patients, il est impératif que la recherche poursuive des investigations approfondies à long terme, notamment des expérimentations en laboratoire pour évaluer la biocompatibilité, ainsi que des évaluations par des pairs experts. De plus, il est essentiel de maintenir la prudence en ce qui concerne les possibles dérives éthiques dans le domaine des interfaces cerveau-machine.
La recherche doit continuer à prendre en considération la complexité du cerveau, qui ne peut pas être réduite à une simple circuiterie électronique renforcée par l'intelligence artificielle. Des travaux récents ont ouvert de nouvelles perspectives pour l'utilisation des implants afin de stimuler la plasticité cérébrale.
Les aveux de ceux qui le vivent au quotidien
L'expérience d'Ian Burkhart, qui a pu bouger sa main par la pensée grâce à un implant cérébral en 2014, a marqué un moment décisif dans le domaine des interfaces cerveau- ordinateur. Cette technologie, en plein essor, est principalement dominée par des entreprises telles que Synchron et Neuralink, fondée par Elon Musk. Son objectif est de restaurer la mobilité, de rétablir la communication et de traiter divers troubles neurologiques, notamment l'épilepsie, en utilisant des implants cérébraux et des algorithmes.
Ian Burkhart, paralysé après un accident de plongée en 2010, a été enthousiasmé par la possibilité de participer à un essai expérimental ( NeuroLife) mené par l'organisation américaine à but non lucratif Battelle, visant à rétablir la fonctionnalité de sa main. Un implant de la taille d'un petit pois, contenant environ une centaine d'électrodes, a été implanté près de son cortex moteur, la région du cerveau qui contrôle les mouvements.
"C'était un moment magique qui a prouvé que c'était possible, que ce n'était pas de la sciencefiction", se souvient Ian Burkhart, en évoquant ce moment où il a pu refermer sa main en se concentrant sur cette pensée, marquant ainsi une avancée significative dans le domaine des interfaces cerveau- ordinateur.
Hannah Galvin, à l'âge de 22 ans, a vu son rêve de devenir danseuse de ballet brisé en raison d'une épilepsie invalidante. Cependant, elle a eu l'opportunité de participer à un essai expérimental qui a impliqué l'implantation d'un électroencéphalogramme ( EEG) pour enregistrer l'activité électrique de son cerveau. Cet essai était mené par la société américaine NeuroVista.
Pour Hannah, cette expérience n'a pas été aussi positive. Elle avait désespérément cherché une opportunité de retrouver une vie normale, mais l'implantation de l'EEG n'a pas eu les résultats escomptés. Elle a décrit la sensation d'avoir "un robot bizarre à l'intérieur de moi". Malheureusement, cette intervention n'a pas amélioré sa condition, et elle a continué à lutter contre l'épilepsie.
Le témoignage d'Hannah Galvin souligne les défis et les incertitudes liés à l'utilisation d'implants cérébraux dans le traitement de troubles neurologiques, malgré les avancées prometteuses de la technologie des interfaces cerveau- ordinateur.
Une fois l'implant EEG en place, il s'est avéré que l'appareil se déclenchait fréquemment, alertant Hannah Galvin de manière répétée, laissant penser qu'il était défectueux. Cependant, il a été découvert que Hannah faisait plus de 100 crises d'épilepsie par jour, ce dont ni elle ni ses médecins n'avaient conscience. Cette situation était embarrassante en public en raison des signaux sonores et lumineux constants émis par l'appareil.
Pour Hannah, l'expérience a été traumatisante, et elle a décrit la sensation d'avoir "quelqu'un d'autre dans sa tête" à cause de l'implant. Elle avait une forte envie de l'arracher de son crâne. Le retrait de l'implant a été un soulagement immense, bien que sa confiance en elle ait été ébranlée, la conduisant à l'isolement social et à la nécessité de prendre des antidépresseurs.
Malgré ces difficultés, Hannah Galvin a finalement trouvé un moyen de mener une vie heureuse en se consacrant à la peinture et à la photographie. Elle conseille à ceux qui envisagent un implant cérébral de faire preuve de prudence et de réfléchir attentivement à leur décision.
Des avancées pour le moment, encore limitées ?
Pour l'instant, la recherche sur les interfaces cerveau- machine ( ICM) se concentre principalement sur les personnes atteintes de paralysie, et les expériences sont principalement menées dans un contexte médical. Le professeur Michael Platt de l'Université de Pennsylvanie, par exemple, permet à des personnes paralysées de piloter leur fauteuil roulant à l'aide d'implants cérébraux. Cependant, il souligne que "le cerveau n'aime pas qu'on introduise des objets en son sein", et que le système immunitaire réagit en attaquant ces dispositifs. Avec le temps, la qualité du signal diminue, entraînant une perte d'informations.
Les ICM qui sont en contact plus direct avec les neurones offrent un signal plus précis et riche, mais elles nécessitent des procédures chirurgicales complexes, coûteuses, encombrantes, et ont moins de chances de perdurer à long terme. Une startup américaine, Synchron, travaille actuellement sur une technologie qui peut être implantée dans le cerveau en passant par la veine jugulaire, évitant ainsi l'ouverture du crâne. Une fois en place, cette technologie permettrait de naviguer en ligne et de consulter des messages, tout cela par la seule pensée.
En 2021, Synchron a obtenu l'approbation des autorités sanitaires américaines pour réaliser des essais cliniques sur des patients atteints de la maladie de Charcot, une forme de paralysie musculaire. Les participants ont réussi à composer des messages sans utiliser leurs mains, même si le processus demeure lent et difficile. Synchron, soutenue par Jeff Bezos et Bill Gates, a levé 75 millions de dollars en février dernier pour poursuivre ses travaux.
Neuralink : Quelles sont les avancées du projet d'implant cérébral d'Elon Musk, prêt pour des essais humains ?
Qui sera le premier cobaye de Neuralink ? Alors qu'Elon Musk s'affairait à prendre le contrôle de Twitter, une autre de ses entreprises basée en Californie peaufinait le développement d'un implant cérébral innovant. Après des mois de labeur, ces efforts ont porté leurs fruits : le jeudi 25 mai, Neuralink a révélé avoir obtenu l'autorisation des régulateurs de santé américains pour conduire un premier essai clinique sur des êtres humains.
Que signifie cette approbation ?
« Cela marque une étape cruciale qui, à terme, permettra à notre technologie de bénéficier à un grand nombre d'individus » , a exprimé l'entreprise, sans toutefois détailler les finalités de l'expérimentation, se contentant de mentionner qu'elle ne recrutait pas encore de participants et que davantage d'informations seraient prochainement communiquées.
Au début du mois de janvier, la Food and Drug Administration ( FDA) n'avait pas encore publié de déclaration concernant cette autorisation. D'après Reuters, l'année précédente, l'agence avait rejeté une première sollicitation de Neuralink, pointant du doigt plusieurs problématiques que la compagnie devait résoudre avant qu'un essai sur des sujets humains puisse être envisagé. « Quelle nature d'autorisation Neuralink a- t- elle reçue ? » questionne Catherine Vidal, neurobiologiste et directrice de recherche émérite à l'Institut Pasteur. « Les autorisations juridiques se déclinent en différentes catégories, certaines étant plus restrictives que d'autres » , souligne l'experte.
Quelle fonction cet implant remplirait- il ?
Neuralink avait ouvert en décembre un registre destiné aux patients, évaluant l'admissibilité de participants pour un futur essai clinique. Il ciblait des adultes américains atteints de conditions telles que la tétraplégie, la paraplégie, la cécité, la surdité et/ ou l'aphasie. L'ambition première de l'implant de Neuralink est d'offrir aux individus paralysés ou atteints de troubles neurologiques la capacité d'interagir avec leur environnement via des dispositifs électroniques.
Il vise également à rétablir la vue pour les personnes non voyantes.
Les objectifs de Neuralink s'étendent au- delà des applications médicales. L'implant aspire à enrichir le cerveau humain ( pour ceux qui ont les moyens de dépenser des milliers de dollars) avec des capacités informatiques accrues. Pour Elon Musk, qui anticipe le risque que l'intelligence artificielle surpasse un jour l'humain, ces dispositifs neuronaux ont pour but d'empêcher l'homme d'être dépassé par la technologie en augmentant ses facultés cognitives.
En quoi consiste son fonctionnement ?
En quoi consiste son fonctionnement ?
L'implant Neuralink, mesurant 23 mm de diamètre pour une épaisseur de 8 mm, est considéré comme assez volumineux. Il intègre une batterie rechargeable sans fil grâce à un dispositif connecté au réseau électrique et situé à proximité. Il comprend 1024 électrodes réparties le long de 64 fils « extrêmement souples et fins » , selon les précisions de la société basée en Californie. Ces fils minuscules sont destinés à capter l'activité neuronale et à la transmettre vers un dispositif externe, tel qu'un ordinateur ou un smartphone.
Neuralink aspire aussi à transformer radicalement la pratique chirurgicale. La compagnie a développé un robot chirurgical ressemblant à une machine à coudre, conçu pour insérer l'implant directement dans le crâne du patient. Armé d'une aiguille plus fine qu'un cheveu, ce robot est chargé de tisser les fils microscopiques de l'implant dans le cerveau, en esquivant soigneusement les vaisseaux sanguins. Selon Elon Musk, cette procédure, qui s'effectuerait sans recourir à une anesthésie générale, ne durerait pas plus d'une heure.
Quelles avancées ont été réalisées jusqu'à présent ?
Neuralink a d'abord réussi à implanter son dispositif chez des porcs, puis, en 2021, la société a révélé avoir équipé un singe de sa puce. Une vidéo démonstrative a montré que l'animal était capable de jouer au jeu vidéo Pong uniquement par la pensée. D'autres singes munis de l'implant ont réussi à « écrire » des mots sur un ordinateur en dirigeant le curseur à l'écran avec leur regard.
Ces avancées initiales sont cependant « encore loin des promesses d'Elon Musk concernant la compensation des handicaps chez les humains » , pointe Catherine Vidal. Des polémiques ont également jalonné le développement de Neuralink, notamment une enquête sur d'éventuelles maltraitances animales. La sûreté de l'intervention chirurgicale soulève également des inquiétudes. « Même les opérations les plus fines » peuvent causer des « hémorragies dans les microvaisseaux » et générer des « crises épileptiques destructrices pour les neurones » , met en garde la neurobiologiste.
Existe- t- il des compétiteurs ?
Bien que Neuralink capte l'attention principalement grâce à son fondateur de renom, d'autres entités travaillent sur la manipulation d'ordinateurs par la pensée.
En particulier, la start- up Synchron a fait savoir en juillet 2022 qu'elle avait réalisé la première implantation d'une interface cerveau- machine aux États- Unis. Plusieurs sujets testent actuellement son appareil, inséré à travers les vaisseaux sanguins, permettant de rédiger des e- mails ou de naviguer sur Internet en utilisant leurs yeux et leur activité cérébrale.
Controverse historique
En 1963, dans une exploitation à Cordoue, Espagne, José Delgado réalisa une expérimentation qui attira l'attention des médias, y compris de la télévision, où il réussit à arrêter un taureau muni d'un stimoceiver, manipulé à distance par un émetteur radio qu'il manipulait. Le Scientific American rapporta qu'il pouvait diriger chaque mouvement de l'animal. En 1966, Delgado déclara que ses recherches « conduisent à la conclusion inconfortable que le mouvement, les émotions et les états d'esprit peuvent être dirigés par des signaux électriques et que les êtres humains peuvent être gouvernés comme des automates par la pression de boutons » . En 1969, il exprima son inquiétude sur le potentiel abusif de ses découvertes, qui pourraient être utilisées pour asservir les individus.
L'impact des implants cérébraux et les études de Delgado furent largement débattus et critiqués aux États- Unis durant les années 1970, suite à leur exposition dans des médias tels que le New York Times. Face aux critiques d'ordre religieux sur les implants cérébraux, Delgado fit une analogie en disant : « J'imagine que pour des personnes primitives, changer le cours d'une rivière pourrait sembler blasphématoire » , une déclaration rapportée par le New York Times le 15 novembre 1970. Delgado se retrouva également au coeur d'une controverse suite à l'affirmation de deux chercheurs avec lesquels il avait brièvement travaillé, qui prétendaient que la chirurgie et la stimulation cérébrale pourraient « supprimer les tendances violentes chez les Afro- Américains lors d'émeutes » .
Il fut plus tard critiqué par des médecins antiimplants cérébraux, tels que Peter Breggin, qui, en 1972, accusa Delgado et ses associés, ainsi que les défenseurs de la lobotomie, de vouloir créer une société où ceux qui s'écartent de la norme seraient mutilés chirurgicalement. En 1973, Elliot Valenstein, dans son ouvrage « Brain Control » , critiqua les travaux de Delgado sur les implants cérébraux, arguant que les effets de la stimulation électrique étaient moins fiables et bénéfiques que d'autres traitements plus conventionnels. En outre, il y eut des cas de personnes affirmant que Delgado leur avait implanté secrètement un stimoceiver, l'une d'elles lança même une action en justice réclamant un million de dollars de dommages contre Delgado et l'université Yale.
Aux alentours de 1973, Delgado fut sollicité par Villar Palasi, ministre sous le dictateur espagnol Franco, pour contribuer à l'établissement d'une nouvelle faculté de médecine à l'Université Autonome de Madrid. Delgado mentionna qu'aucun souci lié à la polémique entourant ses recherches sur les implants cérébraux ne fut évoqué avec le ministre, l'opportunité étant « trop bonne pour être déclinée » . Lorsqu'il demanda si les avantages seraient comparables à ceux de Yale, le ministre lui assura qu'ils seraient « bien meilleurs » .
En 1974, il retourna donc en Espagne où, à Madrid, il expérimenta des casques émettant des impulsions électromagnétiques sur le cerveau. Par la suite, son influence s'affaiblit significativement dans la communauté scientifique et les recherches sur la stimulation cérébrale par électrodes furent progressivement délaissées. Néanmoins, ses travaux furent de nouveau exposés médiatiquement dans les années 1980, un article du magazine Omni et des documentaires de la BBC et CNN faisant référence à ses recherches comme preuve que les États- Unis et l'Union Soviétique auraient pu développer secrètement des techniques de contrôle mental. Delgado cessa toute recherche au début des années 1990.
Au milieu des années 1980, un reportage du magazine Omni, ainsi que des documentaires produits par la BBC et CNN, ont mis en lumière les recherches de Delgado comme preuve potentielle du développement clandestin, par les États- Unis et l'Union Soviétique, de techniques de manipulation mentale.
En 1999, Yang Dan et son équipe ont franchi une étape significative en parvenant à interpréter les signaux issus d'électrodes implantées dans le thalamus d'un chat, permettant ainsi de reconstituer les images perçues par l'animal.
Kevin Warwick s'est lancé dans des essais de télépathie artificielle avec sa conjointe, qui avait également reçu l'implantation d'une matrice d'électrodes dans le nerf médian. Warwick a réussi à manipuler un bras robotique et a expérimenté le mouvement de son propre bras induit par un ordinateur.
Entre 2003 et 2005, Miguel Nicolelis a mené des expériences sur des singes entraînés à manipuler et saisir des objets affichés sur un écran d'ordinateur. Les intentions de mouvement des singes étaient interprétées et envoyées à un bras robotique invisible pour eux. Ils ont par la suite appris à contrôler ce bras en le visualisant, la technologie captant à la fois leurs intentions concernant la vitesse et la force de préhension.
En 2004, Matthew Nagle a réussi à manipuler un curseur informatique, à interagir avec une télévision, à jouer à des jeux vidéo, à dessiner à l'écran malgré une précision imparfaite, à consulter ses courriels, et à contrôler diverses fonctions activables par un bouton. Il a également pu manipuler une prothèse de main robotique.
En 2013, Miguel Nicolelis a conduit une expérience où des rats étaient capables de communiquer leurs pensées à d'autres rats pour résoudre des problèmes, grâce à un implant de 32 électrodes dans le cortex moteur. Les rats "communicants" affichaient un taux de succès de 64 %, surpassant les 50 % de réussite des rats sans cette capacité de lecture de pensée.
Dans une annonce officielle faite le lundi 29 janvier par son département de l'Industrie et des Technologies de l'information ( MIIT), la Chine a déclaré avoir d'ambitieux projets pour promouvoir le développement de « technologies avancées » . Les implants cérébraux figurent parmi les nombreuses technologies que la Chine envisage de pousser à l'avant- garde.
Le MIIT a exprimé des ambitions considérables, visant à « obtenir des avancées majeures dans des secteurs technologiques critiques […], y compris l'intégration cerveau- machine, les implants cérébraux, ainsi que les architectures de calcul neuronal » , tout en mettant au point « une gamme d'interfaces cerveau- ordinateur sécurisées et simples d'utilisation » et en favorisant « la recherche d'applications pratiques dans des secteurs spécifiques tels que la réadaptation médicale, la conduite autonome et la réalité virtuelle » .
Polyvalence en vue
En ajoutant à cela un intérêt pour le développement de processeurs graphiques et d'ordinateurs quantiques, on obtient un aperçu clair des aspirations technologiques de la République populaire de Chine pour les prochaines années. Le pays ambitionne de se positionner comme un leader mondial dans ces domaines d'ici 2027.
L'engouement de la Chine pour les interfaces cerveau- ordinateur n'est pas récent. Bien que Neuralink occupe actuellement une place prépondérante sur la scène internationale, la Chine travaille depuis plusieurs années sur d'autres initiatives. En 2019, l'université de Tianjin, dans le nord- est du pays, en collaboration avec la China Electronics Corporation, une entreprise d'État, avait déjà révélé un prototype de puce pour ces interfaces homme- machine, baptisée « Brain Talker » .
Selon le journal South China Morning Post, dès avril 2023, le gouvernement chinois a investi dans la création d'un centre de recherche spécialisé dans les interfaces cerveau- ordinateur à Tianjin, employant une équipe de soixante chercheurs. Comme mentionné précédemment, en novembre de l'année passée, le MIIT, le ministère chinois de l'Industrie et des Technologies de l'information, avait annoncé un projet audacieux visant à lancer la production en série de robots humanoïdes d'ici 2025. C'est un autre secteur où Elon Musk semble également s'aventurer, avec le développement du robot Optimus par Tesla, comme si le hasard y jouait un rôle…