La prothèse visuelle destinée à rendre un peu de vision aux aveugles n'est plus une idée farfelue. Après l'implant cochléaire, qui a déjà permis à quelque 60 000 sourds de retrouver une certaine perception des sons, le projet d'une prothèse visuelle capable de restituer un semblant de vision aux personnes atteintes de cécité est devenu plausible. Le concept a été validé dans des essais cliniques et des chercheurs partout dans le monde poursuivent cette quête.
C'est le cas de Gislin Dagnelie, professeur au Département d'ophtalmologie de la Faculté de médecine de l'Université Johns Hopkins et directeur associé du Lions Vision Research and Rehabilitation Center, à Baltimore.
Le chercheur, qui dirige les essais cliniques sur les prothèses Optobionics et Second Sight Argus, présentait le 19 mars les résultats de ses travaux aux étudiants et professeurs de l'École d'optométrie à l'occasion de leur 7e Journée scientifique. Il y a fait le point sur l'état actuel de la recherche en vision artificielle.
Vision d'avenir
«Une quinzaine d'équipes de recherche européennes, américaines et japonaises mènent actuellement des études consacrées à la prothèse visuelle, soit par implant rétinien, par stimulation du cortex visuel ou encore par stimulation du nerf optique», a signalé M. Dagnelie au cours de sa présentation. Ce dernier travaille principalement sur les implants rétiniens.
Rappelons que la rétine est constituée de photorécepteurs, véritables photocapteurs biologiques, et d'un réseau neuronal composé d'une couche nucléaire interne et d'une couche de cellules ganglionnaires. La perte des photorécepteurs laisse le réseau neuronal sans stimulation. «L'objectif des implants rétiniens est de réintroduire une stimulation du réseau neuronal pour rétablir l'envoi d'images au cerveau par le nerf optique. Ces implants peuvent être positionnés sous la rétine à la place des photorécepteurs, à la surface de la rétine du côté des cellules ganglionnaires ou près du manchon du nerf optique», a précisé M. Dagnelie.
De la science-fiction? Pas du tout. L'équipe pluridisciplinaire de chirurgiens, d'ingénieurs et de neurophysiciens qui travaille avec M. Dagnelie a réussi l'implantation épirétinienne d'un prototype de prothèse visuelle chez des personnes ayant perdu la vue à la suite d'une rétinopathie pigmentaire. «Pour que cette prothèse fonctionne, a expliqué Gislin Dagnelie, le nerf optique doit encore être sain malgré la cécité totale.»
C'est généralement le cas des gens qui souffrent de rétinopathie pigmentaire, une maladie dégénérative des cellules visuelles réceptrices de la lumière. Une partie des cellules nerveuses qui transmettent l'information visuelle jusqu'à leur cerveau est intacte et c'est ici qu'entre en jeu la prothèse implantée par l'équipe du professeur Dagnelie. «Celle-ci permet d'envoyer des signaux aux cellules nerveuses par une stimulation électrique qui engendre chez les patients aveugles une “impression visuelle”.»
Pour l'individu condamné à la nuit, cette «bribe de vue» peut être l'espérance d'une promenade sans canne, d'un titre de journal lu. Même si cela est encore loin d'être réalisé, les avancées récentes dans le domaine suscitent de grands espoirs.
Lueurs d'espoir
Mais comment fonctionne exactement cet implant rétinien? Inséré par chirurgie sur la face interne de la rétine, du côté des cellules ganglionnaires, l'implant doté de 16 microélectrodes est connecté à un récepteur et relié à une caméra fixée à des lunettes. Les images captées par la caméra sont simplifiées et traduites sous forme d'impulsions électriques qui sont ensuite transmises à l'implant. Celui-ci les répercute aux cellules ganglionnaires, entrainant une variation d'activité dans le nerf optique et les aires visuelles du cerveau. Cela crée des perceptions lumineuses appelées phosphènes. Ces dernières se caractérisent par une sensation de taches lumineuses quelque part dans le champ visuel.
Depuis 2004, six patients atteints de rétinopathie pigmentaire se sont portés volontaires pour l'implantation d'une telle prothèse. Après l'intervention et une période d'apprentissage, une série de tests de perception de différents stimulus électriques a été effectuée par l'équipe du professeur Dagnelie. Les résultats des expériences sont encourageants. À la suite d'une stimulation, les sujets notaient l'apparition de phosphènes dans leur champ visuel. Ils ont ainsi appris à suivre le mouvement d'une source lumineuse, à reconnaitre un objet simple et à le saisir. Au cours des cinq années d'étude, aucune intolérance relative à l'implant ni aucune détérioration n'ont été observées.
Malgré ces résultats prometteurs, il reste toujours des obstacles majeurs à franchir. Actuellement, la taille des phosphènes produits par les implants rétiniens ne procure pas une résolution spatiale suffisante pour permettre une vision fine des objets. Parmi les défis, celui donc d'augmenter la résolution individuelle des électrodes afin d'insérer sur une surface maximale de trois à six millimètres carrés au moins 600 points de stimulation (l'équivalent d'une image de 25 x 25 pixels), le seuil minimal pour qu'un patient puisse lire un texte. La reconnaissance des visages exigerait pour sa part au moins 1000 points de stimulation.
Gislin Dagnelie ne minimise pas l'ampleur du travail qui reste à accomplir. «On a encore de nombreux problèmes de fond à résoudre. Il faudra attendre plusieurs années avant la mise au point d'une prothèse visuelle utilisable dans la vie de tous les jours», estime-t-il.
Dominique Nancy
Sur le Web
La journée scientifique connait un franc succès
Quelque 300 personnes ont participé à la 7e Journée scientifique de l'École d'optométrie, une activité annuelle où les étudiants de l'École sont invités à présenter les résultats des projets réalisés dans le courant de leurs études.
«Cette année, la rencontre aura aussi été l'occasion de mettre en valeur la recherche en sciences de la vision effectuée dans diverses facultés de l'UdeM, à l'École Polytechnique et à l'Université McGill», commente Claude Giasson, professeur à l'École d'optométrie et organisateur de la journée. «Le thème retenu cette année, “Vision, neurosciences et réadaptation”, fait référence à la fois à la présentation du conférencier invité et à la variété des travaux menés à l'École», ajoute M. Giasson, qui a bénéficié de l'appui du Groupe de recherche en sciences de la vision, que dirige le professeur Christian Casanova, pour la logistique de l'activité.
Grâce au financement d'organismes privés et publics (la pharmaceutique Novartis, le Mouvement des caisses Desjardins, la Banque Nationale et le Réseau de recherche en santé de la vision du FRSQ), des prix ont été accordés à six étudiants pour l'excellence de leur travail.
Le prix Réseau de recherche en santé de la vision est allé à Léa Gagnon, étudiante à la maitrise; le prix de la Caisse des versants du Mont-Royal pour la meilleure affiche de recherche clinique (doctorat en optométrie) a été remis à Elior Sandroussy et Maxime Théroux-Soucy; le prix du Groupe de recherche en sciences de la vision a été gagné par Marie-Ève Laramée pour la meilleure communication scientifique et par Valentina Vucéa pour la meilleure présentation par affiche; le prix d'excellence de la Banque Nationale pour la meilleure affiche scientifique décerné à un étudiant en optométrie a été remporté par Marie-Ève Simard et Kathrine Gaboury; enfin, le prix du public de l'École pour la présentation recueillant le plus de votes a été accordé à Patricia Sorya et Mohamed Asfour, étudiants au doctorat.
D.N.
