Biotechnologie
Neuralink – Après le premier implant réussi, quelle est la suite ?
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Neuralink a atteint une étape importante alors que son fondateur milliardaire, Elon Musk, a révélé que la première personne à recevoir la puce est désormais capable de faire fonctionner une souris d’ordinateur en utilisant ses pensées.
« Les progrès sont bons, et le patient semble s’être complètement rétabli, sans effets indésirables dont nous soyons au courant. Le patient peut déplacer une souris à l’écran rien qu’en y pensant. »
– Musk, qui est également à l’origine de X (anciennement Twitter), Tesla et SpaceX, lors d’un événement Spaces sur la plateforme de médias sociaux X
Cette mise à jour intervient après que l’entreprise a implanté avec succès une puce chez son premier patient humain le mois dernier. Pour cela, Neuralink a commencé le recrutement en septembre de l’année dernière dans le cadre de l’« Étude PRIME », abréviation de « Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface ». Selon l’entreprise, l’essai étudie la sécurité de l’implant, du robot chirurgical et la fonctionnalité du dispositif.
L’un des projets les plus ambitieux de Musk est Neuralink, une société de neurotechnologie basée en Californie. Elle a été lancée en 2016 et a attiré l’attention du public pour la première fois en 2017. Elle était évaluée à environ 5 milliards de dollars l’année dernière, selon Reuters. La dernière levée de fonds connue de la startup remonte à 2021, lorsqu’elle a recueilli 205 millions de dollars lors d’une levée de fonds privée, à une valorisation proche de 2 milliards de dollars, d’après le fournisseur de données Pitchbook.
Cette hausse de valorisation est survenue alors que les régulateurs américains ont approuvé l’essai humain de sa puce cérébrale. « C’est le résultat d’un travail incroyable de l’équipe Neuralink en étroite collaboration avec la FDA et représente une première étape importante qui, un jour, permettra à notre technologie d’aider de nombreuses personnes », a noté l’entreprise dans un tweet en mai 2023 concernant l’approbation par la Food and Drug Administration (FDA) d’une étude clinique in‑human.
L’agence a approuvé la demande quelques mois seulement après avoir rejeté la demande de Neuralink de tester ses puces cérébrales chez des patients humains en raison de préoccupations de sécurité. L’entreprise n’a divulgué aucun de ces détails, y compris sa demande d’essai et le rejet ainsi que les préoccupations de la FDA. Cependant, en tant qu’entreprise privée, Neuralink de Musk n’est pas obligée de communiquer ces informations aux investisseurs.
Avec Neuralink, Musk vise à fusionner la conscience humaine avec l’IA. Comme il l’a révélé dans un podcast il y a plusieurs années, l’entreprise était « destinée à répondre au risque existentiel associé à la superintelligence numérique », et s’il est impossible de les battre, il faut les rejoindre, a-t-il déclaré.
Lors d’un événement public de l’entreprise en 2020, Musk a déclaré : « L’avenir sera étrange », alors qu’il présentait la possibilité pour les gens de « sauvegarder et rejouer des souvenirs » grâce à la technologie de Neuralink.
En faisant avancer cette vision lors d’un événement de recrutement « show and tell » fin 2022, il a davantage souligné l’intégration transparente du dispositif Neuralink en affirmant : « Vous pourriez avoir un dispositif Neuralink implanté dès maintenant, et vous ne le sauriez même pas ». Musk a également annoncé son engagement personnel dans le projet, ajoutant : « En fait, dans l’une de ces démonstrations, je le ferai », laissant entendre qu’il envisage de recevoir lui-même un implant Neuralink un jour.
BCI et amélioration du potentiel humain
Chez Neuralink, l’objectif est de développer une interface cerveau-ordinateur (BCI) implantable. La BCI fournit un lien de communication entre le cerveau et un dispositif externe. Elle capte les signaux cérébraux, les analyse, puis les traduit en commandes qui sont transmises aux appareils exécutant les actions souhaitées.
L’objectif principal de la BCI est de rétablir des fonctions chez les personnes atteintes de troubles neuromusculaires. Ces troubles affectent les nerfs sensoriels et moteurs reliant le cerveau et la moelle épinière au corps. L’AVC, la paralysie cérébrale, la dystrophie musculaire et la sclérose latérale amyotrophique (SLA) sont quelques exemples de troubles neuromusculaires.
Selon la technologie, les BCI peuvent être de deux types principaux : invasives et non invasives. Dans les BCI invasives, les dispositifs sont implantés dans le cerveau pour obtenir des signaux de haute qualité. Les BCI non invasives, quant à elles, utilisent des signaux EEG captés en plaçant des électrodes sur le cuir chevelu.
La technologie BCI fait l’objet d’une recherche et d’un développement en pleine expansion qui enthousiasment grandement les cliniciens, scientifiques, ingénieurs, entreprises et le grand public. Cela s’explique par les avantages significatifs de la technologie dans le domaine médical, allant de la prévention à la détection, au diagnostic, à la rééducation et à la restauration.
Les BCI sont expérimentées dans le monde entier pour améliorer davantage les performances cognitives. Fin de l’année dernière, des chercheurs de l’Université Stanford et de l’Université de Californie à San Francisco ont publié les résultats de leurs études dans la revue Nature, montrant que les BCI ont permis à deux femmes paralysées de parler à nouveau avec une vitesse et une précision sans précédent.
Neuralink, de son côté, crée également un dispositif de la taille d’une pièce de monnaie qui est implanté chirurgicalement dans le crâne à l’aide d’une machine appelée R1, avec des fils très fins pénétrant le cerveau. Le dispositif enregistre l’activité cérébrale puis la transmet à un appareil via une connexion Bluetooth.
La puce BCI entièrement implantable et esthétiquement invisible, appelée N1, est scellée hermétiquement dans un boîtier biocompatible et alimentée par une petite batterie chargée sans fil depuis l’extérieur.
Pour enregistrer l’activité neuronale, l’implant N1 utilise 1024 électrodes réparties sur 64 fils, très flexibles et extrêmement fins afin de minimiser les dommages. En raison de leur finesse, Neuralink utilise un robot chirurgical, car ces fils d’implant ne peuvent pas être insérés à la main. Le robot de huit pieds de haut possède une tête contenant l’optique et les capteurs de 5 systèmes de caméras ainsi que l’optique d’un système de tomographie par cohérence optique (OCT) ainsi qu’une aiguille, plus fine qu’un cheveu humain, pour saisir, insérer et libérer les fils.
Une fois les signaux neuronaux traités, la puce les transmet sans fil à l’application Neuralink, qui décode le flux de données en actions et intentions.
Selon Musk, le premier produit de l’entreprise, appelé Telepathy, permettrait aux personnes de contrôler leurs téléphones ou ordinateurs « simplement en y pensant ». L’entreprise affirme que le fait d’implanter la puce dans la partie du cerveau qui contrôle la fonction motrice permettrait également aux personnes de surmonter les troubles neurologiques. Les grandes ambitions de Musk pour Neuralink incluent également l’utilisation de la puce pour traiter des affections comme l’autisme et la schizophrénie.
Intérêt croissant et concurrence dans les BCI
Neuralink a certainement réalisé un exploit majeur. Cependant, un humain contrôlant un curseur avec une BCI n’est pas une nouveauté. En fait, cela a été accompli il y a des décennies, en 2004, tandis que les primates non humains le faisaient même avant cela. En 2002, le neuroscientifique John Donoghue a également publié un article montrant un singe jouant à un jeu vidéo avec son cerveau, en utilisant une version de BrainGate, puis a testé le système dans plusieurs autres expériences.
Une étude de janvier 2023 analysant près de deux décennies de données de sécurité provenant d’essais cliniques sur la technologie BrainGate a trouvé un faible taux d’événements indésirables des BCI implantées. Elle a conclu que le potentiel de la technologie pour restaurer la communication et la mobilité justifie une évaluation continue.
Par ailleurs, en 2014, dans une étude menée par l’École de médecine de l’Université de Pittsburgh, une femme quadriplégique a marqué l’histoire médicale lorsqu’elle a utilisé un bras robotique uniquement avec ses pensées pour attraper une balle et d’autres objets. Pour cette recherche, de petites grilles d’électrodes comportant 96 points de contact minuscules ont été implantées chirurgicalement dans le cerveau de la femme au début de 2012.
Les dispositifs non invasifs sont également utilisés depuis longtemps dans des essais cliniques, bien qu’ils n’aient pas encore reçu l’approbation de la FDA pour un développement commercial.
Par exemple, Synchron, soutenue par le cofondateur de Microsoft (MSFT ) Bill Gates et le fondateur d’Amazon (AMZN ) Jeff Bezos, a implanté son dispositif chez un patient américain en juillet 2022 sans nécessiter de découpe du crâne pour l’installation. Sa BCI est placée dans un vaisseau sanguin cérébral et enregistre le feu moyen des populations neuronales, tout en permettant le contrôle du curseur.
Début de l’année dernière, Synchron a publié les résultats de son étude humaine sur des patients paralysés qui ont reçu son neuroprothèse Stentrode. Les résultats ont montré que le dispositif permettait aux participants de créer des commutateurs numériques pour contrôler un appareil informatique personnel « pour des activités numériques de routine » telles que l’envoi de SMS, les courriels et les achats en ligne.
Ensuite, il y a Precision Neuroscience, qui, il y a moins d’un an, a annoncé l’achèvement des premières procédures humaines pour une étude clinique de sa BCI, l’Interface Corticale Layer 7, qui possède 1 024 minuscules électrodes intégrées dans un film flexible qui s’adapte à la surface du cerveau. Cette étude, menée en partenariat avec le Rockefeller Neuroscience Institute de l’Université de Virginie-Occidentale, visait à enregistrer et cartographier l’activité cérébrale avec un grand niveau de détail.
Bien que Neuralink ne soit clairement pas la première entreprise à implanter des puces cérébrales et à faire bouger une souris simplement par la pensée, étant donné qu’environ 40 essais de BCI sont actuellement en cours, c’est un bon progrès. Sans compter que plus d’entreprises s’impliquent, mieux c’est pour le domaine des BCI, son avancement et pour l’humanité.
Obstacles à la réalisation complète des objectifs des BCI
Alors que Neuralink continue de progresser, son prochain objectif est d’obtenir le plus grand nombre possible de clics de souris de la part du patient. Cependant, tout comme son parcours jusqu’à présent, cette voie à venir ne sera pas non plus lisse.
Ce n’est que l’année dernière que la startup a reçu l’approbation pour le recrutement d’essais humains. Cependant, ce n’est qu’au début de 2022 que Neuralink a demandé l’autorisation de la FDA, bien que Musk prévoie depuis 2019 que son entreprise commencerait bientôt les essais humains de l’implant cérébral.
Ce retard est dû aux préoccupations de la FDA concernant la batterie lithium de l’appareil et la manière dont l’entreprise peut retirer le dispositif sans endommager le tissu cérébral. Selon les employés de l’entreprise de dispositifs médicaux de Musk, les principales préoccupations de sécurité de la FDA concernent également le risque que les minuscules fils de l’implant, qui transportent les électrodes, migrent vers d’autres zones du cerveau, pouvant induire une inflammation et altérer le fonctionnement des zones critiques du cerveau.
Plus tôt cette année, le Département américain des Transports a également infligé une amende à l’entreprise pour ne pas s’être enregistrée en tant que transporteur de matières dangereuses.
Avant cela, en 2022, le Département américain de l’Agriculture a enquêté sur la cruauté animale chez Neuralink après que des employés ont accusé l’entreprise de précipiter les tests et de bâcler les procédures sur les animaux de laboratoire dans une course aux résultats, mais l’inspection de l’agence n’a trouvé aucune violation. L’entreprise a été critiquée lorsqu’un singe est mort lors d’une tentative de le faire jouer au ping-pong.
Avant les essais humains, Neuralink a testé sa puce sur des singes et des porcs, montrant des vidéos de singes « jouant » à des jeux vidéo basiques via leurs implants Neuralink. En 2020, la startup a démontré un dispositif préliminaire de la taille d’une pièce de monnaie sur un cochon nommé Gertrude, et en 2021, la puce a été implantée chez un singe macaque. Cependant, il y a eu des rapports de problèmes avec les implants chez les singes, notamment un gonflement du cerveau, des saignements, des infections chroniques, des crises, la paralysie, une détérioration de la santé psychologique et la mort.
L’entreprise est depuis passée aux essais humains. En fait, après que Neuralink a obtenu l’autorisation de la FDA pour des essais cliniques humains, l’entreprise a commencé à recruter des patients atteints de quadriplégie due à une lésion de la moelle cervicale ou à la SLA.
Aujourd’hui, Musk partage que la personne ayant reçu la puce s’est complètement rétablie, et le premier essai humain a produit des résultats encourageants. Musk a également commenté cela, déclarant que le sujet de l’essai humain « semble s’être complètement rétabli » sans aucun effet indésirable.
L’avenir : quelles sont les prochaines étapes ?
Alors que Neuralink progresse progressivement, tout le monde n’est pas satisfait de ces avancées. Certains chercheurs ont même exprimé des inquiétudes concernant le manque de transparence autour de l’implant, les risques potentiels associés à la chirurgie cérébrale et l’éthique de l’expérimentation animale sur la puce cérébrale. De plus, les détails concernant le volontaire de l’essai sont également rares.
Selon la revue Nature, Sameer Sheth, professeur et vice‑président de la recherche au département de neurochirurgie du Baylor College of Medicine au Texas, Neuralink « ne partage que les éléments qu’ils souhaitent que nous sachions », soulignant l’inquiétude généralisée au sein de la communauté scientifique.
Ensuite, il existe des préoccupations de surveillance, de cybersécurité et de confidentialité, avec peu de détails disponibles sur la façon dont les données seront utilisées et si les utilisateurs pourront même garder le contrôle de leurs données personnelles et de leur activité neuronale. Les scientifiques s’inquiètent également du vol d’identité et du piratage de mots de passe.
Les consommateurs, cependant, n’auront pas accès à la technologie de sitôt, car les essais humains viennent de commencer, et pour que les implants cérébraux de Neuralink soient largement disponibles, ils doivent d’abord obtenir l’approbation réglementaire.
Quant à l’acceptation généralisée de la technologie de Neuralink, cela dépendra de l’efficacité médicale du dispositif et, bien sûr, de sa sécurité.
Ce n’est que le début, la technologie BCI étant encore à ses débuts. La technologie actuelle est plutôt rudimentaire, et la recherche BCI doit encore mûrir. En même temps, des enjeux éthiques remettent en question ce développement, appelant à une approche réfléchie concernant l’élévation du potentiel humain grâce aux BCI.
De plus, le but de Musk avec les BCI dépasse l’aide aux patients paralysés. Il vise à aider le grand public à « suivre le rythme » de l’intelligence artificielle (IA) et à favoriser une « symbiose » entre les humains et l’IA. En bref, l’objectif de Neuralink avec sa technologie BCI est d’éventuellement « libérer le potentiel humain demain ».
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