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 Et si on pouvait voir avec la langue?!

13/3/2016

Recouvrer la vue?

   
Selon le grand scientifique Bach-y-Rita « nous ne voyons pas avec les yeux, mais avec le cerveau ». De là naquit son idée de faire parvenir par signaux des images dans le cortex visuel, par n’importe quel endroit du corps. La langue répondit aux nécessités de l’opération ! 40 Années de recherches mondiales convergent : grâce à des dispositifs comme le BrainPort de Bach-y-Rita, les aveugles de naissance sont capables d’attraper une balle au bond... Le ressenti n’est pas celui de la vision mais d’un nouveau sens. Par Gwen-Hael Denigot 

 

Un homme est assis derrière une table. Une caméra numérique sur le front, il maintient sur sa langue un drôle de ruban relié à un boîtier pendu à son coup. On fait rouler une balle dans sa direction. Il l’attrape sans hésitation. Et glousse de joie. C’est que cet homme de cinquante ans environ est aveugle de naissance. L’opération est répétée avec plusieurs sujets, bientôt c’est une porte dans un couloir, une chaise vide parmi des sièges occupés, des objets de tailles différentes, que les aveugles sont capables de reconnaître. Cette vidéo a fait le tour du monde des chercheurs en neurosciences. Réaction unanime : ébahissement, applaudissements… et questionnement. C’est que cette main qui se referme sur la balle a tout d’un petit miracle. Et d’un grand mystère. Cette interface homme-machine nommée BrainPort (en référence à un port USB qui apporte les informations extérieures directement à l’unité centrale, ici le cerveau) fonctionne parfaitement, mais on ne sait toujours pas exactement pourquoi, ni comment.

Le cerveau a bel et bien reconstitué un circuit parallèle de traitement des informations visuelles et construit un nouvel outil de perception du monde.

Voir avec la langue
Concrètement, la caméra filme l’environnement. Ce signal numérique est transformé en impulsions électriques dans le boîtier dit convertisseur. Les impulsions sont transmises à la langue via une matrice de 144 électrodes. Pourquoi la langue ? (1) Son humidité naturelle en fait un très bon conducteur, c’est une des parties les plus sensibles de l’être humain, et surtout elle est reliée directement aux canaux somato-sensoriels de la vision. Les impulsions reçues par la langue sont alors décodées par le cerveau comme une image. Bref, au lieu d’utiliser les nerfs optiques via les yeux pour voir, on utilise les nerfs de la langue via des électrodes et une caméra. C’est ce qu’on nomme la suppléance sensorielle, quand on utilise un sens fonctionnel (le toucher, l’ouïe) pour véhiculer au cerveau les informations qui ne peuvent plus transiter par un organe lésé, ici les yeux. Bien sûr, les aveugles ne « voient » pas en couleur, ni dans les détails. Mais il est déjà extraordinaire qu’ils détectent les formes et qu’ils puissent se repérer. Après 5 à 15 heures d’apprentissage, l’aveugle (ou quelqu’un aux yeux bandés) ne ressent plus les picotements sur sa peau, mais appréhende directement les informations comme des objets stables et à distance devant lui. Une seule condition : manipuler soi-même la caméra pour établir des liens entre ses actions et ses sensations. Cette extériorisation est confirmée par l’imagerie médicale (PET Scan) : ce sont bien les aires occipitales du cortex visuel qui sont stimulées par le stimulus électro-tactile.

 
Plasticité cérébrale
Qu’est-ce que cela signifie ? Que le cerveau a bel et bien reconstitué un circuit parallèle de traitement des informations visuelles et construit un nouvel outil de perception du monde (et non pas restauré un sens manquant). Comme se plaisait à le dire le Dr Bach-y-Rita dès 1972, « nous ne voyons pas avec les yeux mais avec le cerveau ». Son intuition sur la plasticité cérébrale, jugée iconoclaste jusqu’au XXIe siècle, trouve ainsi une éclatante confirmation : les fonctions cérébrales sont flexibles et non pas pré-cablées. Et ces modifications synaptiques (connexions entre les neurones) ont lieu tout au long de la vie, ce qui ouvre les portes à la rééducation, mais aussi de l’acquisition de nouveaux sens. Vers la multiplication des sens. Et si on avait des yeux dans le dos ? ! Une caméra portée à l’arrière de la tête, dont les informations seraient renvoyées sur la langue, permettrait en effet une vision à 360°. On imagine aisément les applications militaires ou ludiques. C’est bien ce à quoi travaille le Florida Institute for Human and Machine Cognition pour le compte de la NASA et de l’Armée américaine. Les interfaces multi-sensorielles visent à décharger la vue trop sollicitée et à apporter au cerveau des informations capturées par un sonar ou une caméra infrarouge, via un la langue ou une interface de substitution sensorielle encore plus simple. Ainsi de la combinaison dotée de 83 actionneurs mécaniques (qui transforment le signal numérique en une vibration) permet à l’aviateur de repérer très facilement et intuitivement sa position dans le ciel. Si l’avion penche à gauche, il reçoit une vibration sur côté gauche du torse, si l’avion fait un demi-tour à 180 degrés, le signal voyage d’un côté du corps à l’autre.
Libérer les yeux du chirurgien des écrans de contrôles, c’était aussi l’idée de l’équipe de Yohan Payan (voir ci-dessous) qui a mis au point un dispositif de guidage du geste chirurgical. Les indications de trajectoires sont renvoyées sur la langue du chirurgien qui, comme les aveugles, voit la trace dans l’espace (2). À court terme, d’autres applications pourraient voir le jour. Comme l’aide à l’orientation dans des environnements qui rendent « aveugles » : plongeurs sous-marins dans des eaux brouillées, pompiers dans des espaces enfumés… Et si l’on s’intéresse à la perte du toucher plutôt que de la vision, on pourrait aider les individus qui souffrent de désensibilisation du corps. Paul Bach-y-Rita avait ainsi imaginé un préservatif doté de capteurs qui transmettraient et restitueraient la sensation de mouvement… ♦ 

 

 

 

 

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