enfin! La FDA approuve l'interface cerveau-ordinateur de Musk pour la chirurgie réelle, ce qui revêt une grande importance

Le 26 mai, heure de Pékin, Neuralink, une société d'interface cerveau-ordinateur cofondée par Elon Musk, a annoncé une avancée majeure : la société a été approuvée par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis. Cela signifie qu’ils peuvent lancer des essais cliniques sur des humains.

Auparavant, Neuralink avait tenté d'implanter des puces d'interface cerveau-ordinateur dans le cerveau de souris, de porcs et de singes. Oui, elles étaient implantées après forage. Si vous voulez frapper quelqu'un à la tête, cela doit passer par plusieurs niveaux d'examen par des scientifiques.

C'est ce que fait la FDA, en évaluant principalement les aliments, les médicaments, les dispositifs médicaux et autres produits :

• Sécurité : les produits doivent prouver qu'ils sont inoffensifs pour l'homme ou qu'ils présentent des risques contrôlables dans une série de tests de laboratoire et d'essais cliniques.
• Efficacité : Le produit doit être capable de faire ce qu’il prétend faire et doit être étayé par des preuves scientifiques.
• Balance risques et bénéfices : Les bénéfices potentiels d’un produit doivent l’emporter sur ses risques potentiels.

Plus tôt, selon Reuters, la FDA a souligné que si Neuralink souhaite mener des essais cliniques sur des humains, elle doit se concentrer sur la résolution de ces problèmes : la batterie au lithium et les fils de l'implant de l'appareil se déplaceront-ils dans le cerveau ? Dans quelle mesure serait-il difficile de retirer le dispositif en toute sécurité sans endommager les tissus cérébraux ?

Actuellement, Neuralink a déclaré sur Twitter qu'elle n'avait pas encore commencé à recruter des patients pour les essais cliniques et qu'elle annoncerait bientôt plus de nouvelles.

Source photo : Capture d'écran de la conférence de presse de Neuralink, éditée et produite

Dans cet article, nous aborderons :

• Qu’est-ce que l’interface cerveau-ordinateur ?
• Qu'a vécu Neuralink depuis sa création en 2016 ?
• Quelles sont les différences entre Neuralink, une technologie d'interface cerveau-ordinateur performante, et les solutions traditionnelles ?
• Quelle est la signification de cette approbation de la FDA ?

Qu’est-ce que l’interface cerveau-ordinateur ?

Le cerveau traite les informations en fonction de la transmission de signaux électriques entre les neurones. Ainsi, si un objet pouvait lire ou écrire ce signal électrique, le cerveau pourrait interagir directement avec la machine ! Cette chose est l’interface cerveau-ordinateur dont nous parlerons ensuite.

L'interface cerveau-ordinateur n'est pas une technologie lointaine, elle est utilisée depuis longtemps dans la vie quotidienne. Elle est divisée en deux types : invasive et non invasive.

Parmi eux, L'interface cerveau-ordinateur non invasive, un petit appareil en forme de chapeau, est très courante dans les services de rééducation neurologique ou sportive des hôpitaux.

Les interfaces cerveau-ordinateur non invasives sont courantes dans les hôpitaux丨Wikipedia

Il détecte les signaux cérébraux via des appareils portables. Cependant, comme le signal doit traverser le crâne, la résolution du signal cérébral enregistré n’est pas élevée.

Neuralink utilise une solution invasive, qui implante directement des fils d'électrodes flexibles dans le cortex cérébral. De manière générale, plus le tissu cérébral lui-même est profond et proche, plus le signal EEG sera clair et précis.

Cependant, les solutions invasives nécessitent l'implantation d'objets étrangers dans le cerveau, ce qui peut facilement provoquer des réactions immunitaires. Le corps humain peut générer du tissu cicatriciel entre les électrodes et le tissu nerveux, entraînant une diminution, voire une disparition, de la transmission du signal. Les résultats de cet essai sur l’homme méritent donc d’être attendus avec impatience.

Pour l'instant, Neuralink travaille depuis sept ans

En 2016, Musk et plusieurs autres co-fondateurs ont créé Neuralink.

En juillet 2019, Neuralink a annoncé son prototype de projet. Ils ont fabriqué une « perforatrice » et une « machine à coudre ». La première utilise un laser pour percer de petits trous dans le crâne, et la seconde ne peut couper que quatre quarts de cheveux humains. Un mince « fil » est implanté dans le cerveau. Ces fils sont des niveaux électriques capables de collecter des informations neuronales multicanaux.

Ils ont également montré des expériences sur des animaux. Une souris tenait une interface USB-C de la même taille que sa tête, indiquant aux gens que les interfaces cerveau-ordinateur ne sont au moins plus une imagination folle.

En août 2020, l'entreprise a fabriqué la puce d'interface cerveau-ordinateur N1, qui n'a que la taille d'une pièce de monnaie. Cette fois, l'appareil a été implanté à la surface du cerveau d'un porc vivant et a réussi à afficher l'activité cérébrale du porc. Le dessus de la tête du cochon est lisse et lisse. Le dispositif d'interface cerveau-ordinateur se présente toujours sous la forme d'une connexion sans fil, avec des fonctions de transmission de signal sans fil et de chargement sans fil. N1 atteint un haut degré d'intégration compacte.

En avril 2021, les singes expérimentaux de Neuralink ont ​​converti les ondes cérébrales en instructions informatiques et ont joué à « Idea Ping Pong ». En lisant les informations provenant du contrôle du mouvement par le cerveau, l'appareil Neuralink est capable de contrôler le mouvement d'une balle de ping-pong sur un écran.

Cela signifie que l'appareil a effectivement accompli des tâches spécifiques sur des animaux, préparant ainsi de futures expériences d'interface cerveau-ordinateur basées sur l'homme.

En décembre 2022, Musk a fait la démonstration d’un singe capable de « faire un type d’esprit » – il a tapé deux phrases complètes. Bien que les singes n'aient suivi que les invites humaines et aient converti les signaux cérébraux en mouvements de curseur pour sélectionner les phrases correctes, plutôt que d'apprendre réellement à épeler le langage humain, cette démonstration a confirmé que l'interface cerveau-ordinateur de Neuralink est allée encore plus loin en termes de praticité.

Également lors de cette conférence de presse, Musk a annoncé que son appareil serait implanté dans le cerveau humain d'ici six mois et que tous les documents requis pour démarrer les essais sur l'homme ont été soumis à la FDA. Il semble désormais que Musk soit très ponctuel.

Pourquoi cette approbation de la FDA est-elle importante ?

Il s’agit d’une avancée majeure dans l’application clinique de la technologie cerveau-ordinateur haute performance.

L'interface cerveau-ordinateur implantable traditionnelle précédemment approuvée utilise une électrode dure appelée « réseau Utah », qui peut provoquer une réaction de rejet d'objets étrangers dans le cerveau. Il faut mentionner que cette technologie peut capturer et transmettre des informations neuronales à partir de seulement 96 canaux d’électrodes.

Utah array丨medicaldesignandoutsourcing.com

Avec l'Utah Array, si davantage de canaux d'informations neuronales sont nécessaires, davantage d'électrodes doivent être placées à l'intérieur du cerveau, ce qui est souvent indésirable.

L'appareil Neuralink utilise des électrodes flexibles, qui réduisent efficacement la réaction de rejet du cerveau, et dispose d'électrodes à 1024 canaux, qui peuvent collecter des informations neuronales d'assez haute qualité.

Pour réaliser diverses tâches complexes d’interface cerveau-ordinateur, des informations neuronales de haute qualité sont une condition préalable.

Neuralink a également développé un robot capable d'effectuer une opération chirurgicale sur l'interface cerveau-ordinateur. Il peut retirer l'équipement en toute sécurité sans endommager autant que possible le tissu cérébral. De cette façon,

les gens peuvent mettre à niveau et itérer sur les produits qu'ils ont en tête.

Est-ce que cela a une signification sociale ?

Laisser les aveugles « restaurer » leur vision et permettre aux paralysés de « bouger ». Musk estime qu'il s'agit de la première application et aide que Neuralink puisse apporter aux humains.

Neuralink déclare que même chez les personnes aveugles de naissance, leur « partie visuelle du cortex cérébral est toujours présente ».

La première génération de la technologie Neuralink utilisait 1 024 canaux d'électrodes, mais la société a également présenté un modèle de nouvelle génération avec plus de 16 000 canaux. Selon la vision de Neuralink, en plaçant un appareil de chaque côté du cortex cérébral d'une personne aveugle, celle-ci peut voir une image montrant 32 000 « points lumineux ». En d’autres termes, les personnes aveugles peuvent voir plus de détails et des images plus « haute fidélité ».

Source de l'image : Unsplash

En utilisant la pensée pour établir une connexion directe entre le cerveau et l'ordinateur (ou le téléphone portable), les tétraplégiques peuvent être aidés à atteindre la « liberté numérique ». Mais Neuralink ne se contente pas de cela. Ils ont également exprimé leur confiance dans la restauration des fonctions motrices des personnes souffrant de lésions médullaires.

Lorsqu'une personne en bonne santé touche un objet, la sensation pénètre dans le cerveau par la moelle épinière, mais pour les personnes souffrant de lésions médullaires, cette voie est inversée. Neuralink espère implanter des électrodes dans la moelle épinière pour stimuler les neurones de la moelle épinière. pour rétablir la communication. La capacité de déplacer des informations, provoquant ainsi la contraction des muscles.

Neuralink montre un cochon avec un implant dans la moelle épinière. Le principe est d'intercepter les instructions de mouvement du cerveau et de les rediriger vers les jambes pour réaliser l'action cible. Les processus de mouvement du corps peuvent être simulés en renvoyant des signaux sensoriels des membres au cerveau, permettant ainsi au cerveau de comprendre ce qui se passe.

Actuellement, trois entreprises sont entrées dans la phase d'essais cliniques sur l'homme

Actuellement, trois des sociétés internationales d'interfaces cerveau-ordinateur implantables sont entrées dans la phase d'essais cliniques sur l'homme, à savoir Neuralink, Onward et Synchron.

Les parcours techniques de ces trois sociétés sont également différents.

Neuralink appartient à la voie « pénétration corticale ».

Onward se concentre sur la récupération des fonctions neurologiques après un traumatisme, comme l'utilisation d'interfaces cerveau-ordinateur pour restaurer la capacité de marche après une lésion de la moelle épinière. Il utilise une électrode appelée « électrocorticographie » (ECoG), qui est placée à la surface du cortex cérébral pour collecter les signaux nerveux. Onward emprunte la voie de la « surface corticale », et il y a aussi Weiling Medical en Chine qui emprunte cette voie.

Weiling Medical est la seule entreprise et équipe en Chine qui développe des interfaces cerveau-ordinateur implantables à électrodes flexibles à haute densité sur la surface corticale. Elle devrait terminer les tests cliniques et la vérification du réseau d'électrodes d'ici la fin de cette année.

La technologie Synchrone est peu invasive. Elle utilise une électrode semblable à un stent de vaisseau sanguin qui est placée à l'intérieur des vaisseaux sanguins cérébraux pour collecter les signaux nerveux à proximité des vaisseaux sanguins. Il appartient au « type interventionnel vasculaire ».

Source de l'image : Unsplash

Il convient de mentionner que Synchron a reçu l'approbation de la FDA en 2021, a commencé les essais et a annoncé le premier implant d'interface cerveau-ordinateur aux États-Unis en juillet 2022.

La technologie utilisée par Synchron consiste à placer les électrodes à proximité de l'intérieur des vaisseaux sanguins cérébraux. En raison de limitations techniques, les électrodes ne peuvent collecter que des signaux neuronaux assez limités. Par conséquent, Ce système ne peut actuellement réaliser que des tâches très basiques et simples. De plus, il faut beaucoup de temps de formation aux sujets pour apprendre de nouvelles tâches grâce à ce système.

Si l'on compare le cerveau à une route d'1 kilomètre, nous n'avons parcouru que 5 centimètres

Actuellement, la direction d'application de l'interface cerveau-ordinateur est de remplacer les organes endommagés, tels que :

• Les patients paralysés utilisent l'électricité cérébrale pour contrôler le bras robotique afin de ramasser des objets, qui traitent la sortie des informations cérébrales
 ;
• Ou transmettre et recevoir des informations directement à la machine via le cerveau sans passer par les membres et les cinq sens, c'est-à-dire traiter l'entrée et la sortie des informations cérébrales.

L'interface cerveau-ordinateur pourrait également être capable d'associer des nerfs cérébraux à des machines ou de remplacer la conscience entre des êtres vivants, mais cela reste encore dans un avenir très lointain.

Pour obtenir l'interface cerveau-ordinateur ultime, chaque neurone du cerveau doit être « connecté de manière transparente » au monde extérieur, ce qui signifie que les humains doivent comprendre clairement les caractéristiques de chaque neurone.

Mais Actuellement, la compréhension que les êtres humains ont du cerveau se limite encore aux divisions corticales qui contrôlent le mouvement, la vision et l’audition, ce qui est très superficiel.

Un spécialiste du cerveau a un jour comparé toutes les connaissances sur le cerveau à une route longue d'un kilomètre, et la distance que nous parcourons actuellement est inférieure à cinq centimètres.

Jusqu’où peut aller l’interface cerveau-ordinateur dépend de la recherche fondamentale en sciences du cerveau.

Auteurs : Jayden, Ruiyue, Shen Zhihan, ChatGPT

Editeur : biu

Sauf indication contraire, les images de l'article proviennent de Neuralink

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