L'oeil et la vision : L'oeil bionique


Introduction

I) Définitions

   1) Générale
   2) Causes de la cécité

II) Approches et solutions
      technologiques


   1) Implant Subrétinal
   2) Implant Epirétinal
   3) Implant Cortical
   4) Stimulation Nerf optique

Conclusion

Bibliographie
Le principe de fonctionnement de l'implant cortical, est de capter des images grâce à une caméra externe, qui vont ensuite être retraitées par ordinateur. Il va ainsi produire des signaux stimulant les éléctrodes placées sur le cortex visuel, d'où son nom "Cortical".
Le plus grande difficulté qu'ont rencontré les chercheurs a été de relier le fil de l'ordinateur au cerveau, sans entraîner ni inconfort ni infection.

Implant Cortical

a) Composition

Une caméra vidéo et un télèmètre à ultrasons, sont intégrés sur des "lunettes de soleil", elles-mêmes en liaison permanente avec un ordinateur fixé à la ceinture du non-voyant, et alimenté par une batterie.
Pour terminer, il y a un implant composé d'électrodes, celui étant placé sur le cortex visuel du patient.


b) Fonctionnement

Les informations fournies par la caméra et le télèmètre, sont traitées par l'ordinateur qui les simplifient à l'aide de nombreux logiciels pour n'en retenir que les données essentielles correspondant à l'objet dans le champ visuel.
Ces données sont ensuite transformées en signaux éléctriques par un petit calculateur auxiliaire, puis transmises à 68 électrodes en platine de 1 millimètre de diamètre, implantées à la surface du cortex du cerveau.

Chaque électrode reçoit un ensemble de 6 impulsions d'une milliseconde chacune, à une fréquence de 30 hertz. Celles-ci engendrent à leur tour de 1 à 4 points lumineux (ou phosphènes), qui donnent au non-voyant la sensation de voir des étoiles dans le ciel.
La disposition de ces taches est comparable aux pièces d'un puzzle, comme si la forme perçue avit été divisée en petits éléments.


c) Exemple

La première personne à avoir testé ce système, est un américain de 67 ans nommé Jerry ayant perdu la vue suite à un traumatisme crânien. Grâce à cette invention, il peut désormais lire des lettres de 5 centimètres de hauteur, et situées à une distance de 1,50 mètre. Il peut également distinguer si une porte est ouverte ou fermée.
Cependant, son champ visuel est plus étroit qu'une personne non atteinte de cécité, avec un maximum d'environ 69 degrés.


d) L'avenir du sytème

Après la victoire qu'a apporté le succés sur Jerry, les chercheurs essaient désormais d'améliorer le système en augmentant le nombre d'électrodes, ils pensent parvenir dans un premier temps à 256, puis à 512 dans un second temps. Des essais sur cadavres ont déjà été réalisés, et ont démontré qu'il y avait suffisamment de place pour les insérer toutes.
Ils pensent aussi à améliorer la qualité des images en supprimant l'effet "pièces détachées", pour obtenir plutôt un aspect "d'ombres chinoises" avec des contours bien définis...


e) Autre prototype

Un second prototype (moins avancé que le précédent) a été développé par le Dr. Mark Humayan, il est capable de capter les images qui nous entourent et de les transmettre au cerveau. Ce système se compose d'une caméra vidéo numérique miniature montée sur une paire de lunettes, qui cette fois est reliée à une puce électronique implantée par chirugie dans l'oeil du patient, au niveau de la rétine.
La caméra transmet les images à la puce, qui ensuite les transmer aux aires visuelles du cerveau via le nerf optique.

Un premier essai a été réalisé avec succés sur un aveugle de naissance (Harold Churkey). L'expérience consistait à implanter dans la rétine d'un des deux yeux un tapis d'électrodes, elles-mêmes reliées à un microprocesseur externe. Ceci a permit de démontrer que les neurones du nerf optique pouvaient répondre à des excitations électriques extérieures.


>> Voir les vidéos de Jerry


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