Les images côte à côte montrent un rendu de 45 000 pixels d’une image de chat à gauche et une simulation représentant une image rendue par 45 000 électrodes dans un implant cérébral à droite. (Crédit : Ione Fine / Université de Washington)
Si Elon Musk Lien neuronal Une entreprise d’implants cérébraux réussit dans ses efforts pour créer des implants cérébraux de nouvelle génération pour la vision artificielle, les appareils pourraient constituer une avancée décisive pour les malvoyants – mais ne correspondraient probablement pas à l’affirmation de Musk selon laquelle ils pourraient fournir « une vision meilleure que la normale », rapportent des chercheurs de l’Université de Washington.
Dans un étude publiée aujourd’hui Selon la revue scientifique en libre accès Scientific Reports, les psychologues de l’UW Ione Fine et Geoffrey Boynton soulignent que le système de vision du cerveau repose sur des interactions complexes entre les neurones qui ne se traduisent pas directement par une image pixel par pixel.
« Les ingénieurs pensent souvent que les électrodes produisent des pixels, mais ce n’est tout simplement pas ainsi que fonctionne la biologie. » Fine a déclaré dans un communiqué de presse« Nous espérons que nos simulations basées sur un modèle simple du système visuel pourront nous donner une idée du fonctionnement de ces implants. Ces simulations sont très différentes de l’intuition que pourrait avoir un ingénieur s’il pensait en termes de pixels sur un écran d’ordinateur. »
Depuis plusieurs années, Neuralink développe un système qui s’appuie sur des implants cérébraux et un traitement informatique de haut niveau, avec pour objectif initial de permettre aux patients tétraplégiques d’interagir avec leur environnement en contrôlant des outils informatisés avec leur esprit.
Un patient, Noland Arbaugh, était équipé de l’implant en janvier dans le cadre d’un essai clinique. En mai, Arbaugh a déclaré à ABC News qu’il était « très heureux » de participer à l’essai, même si les performances de l’appareil s’était quelque peu dégradéLors d’une mise à jour en juillet, Musk a déclaré que la liste des bénéficiaires d’implants de Neuralink pourrait atteindre « des chiffres élevés à un seul chiffre cette année », en fonction des approbations réglementaires.
Elon Musk a déclaré que la prochaine application des implants de Neuralink, baptisée Blindsight, permettrait de fournir une vision artificielle. Des versions tests de l’appareil ont déjà été implantées sur des singes pour produire des flashs d’un seul pixel – « un flash ici et un flash là » – qui ont suscité des réactions chez les singes, a-t-il déclaré.
Les performances de Blindsight devraient être considérablement améliorées avant que les implants soient prêts pour les essais cliniques sur l’homme.
« La résolution initiale de la vision sera relativement faible, un peu comme les graphismes d’Atari », a déclaré Elon Musk. « Mais au fil du temps, elle pourrait potentiellement être meilleure que la vision normale. » (Musk) a fait une déclaration similaire en mars sur sa plateforme de médias sociaux X.)
Fine et Boynton se sont concentrés sur les performances potentielles de l’implant en simulant les types d’images qui pourraient être créées en combinant les entrées de dizaines de milliers d’électrodes connectées à des neurones individuels du cortex visuel. En comparaison, l’implant d’Arbaugh comporte environ 1 000 électrodes.
Les chercheurs ont observé que chaque neurone du système visuel capte des informations sur les images dans une petite région de l’espace appelée champ récepteur, et pas seulement un seul point lumineux. Leurs simulations suggèrent qu’une image générée par un réseau de 45 000 électrodes ne serait pas aussi détaillée qu’une image de 45 000 pixels générée naturellement par les yeux et le cerveau.
Ce serait une tâche ardue de recréer les codes utilisés par des milliers et des milliers de cellules du cortex visuel pour produire une vision humaine normale, a déclaré Fine.
« Pour obtenir une vision humaine typique, il faudrait non seulement aligner une électrode sur chaque cellule du cortex visuel, mais aussi la stimuler avec le code approprié », explique-t-elle. « C’est extrêmement compliqué, car chaque cellule individuelle possède son propre code. On ne peut pas stimuler 44 000 cellules chez une personne aveugle et lui dire : « Dessine ce que tu vois quand je stimule cette cellule. » Il faudrait littéralement des années pour cartographier chaque cellule. »
« Il est assez facile de prédire l’emplacement spatial et la taille du monde visuel représenté par un neurone en se basant sur l’anatomie », a-t-elle déclaré. « Mais je ne vois aucun moyen de prédire l’orientation, ou si ce neurone représente une cellule (un point lumineux sur un fond sombre) ou une cellule hors cellule (un point sombre sur un fond clair). »
Selon Fine, les chercheurs pourraient un jour parvenir à une percée conceptuelle qui fournirait une « pierre de Rosette » pour le traitement visuel dans le cerveau. Il est également possible que les utilisateurs d’un système de vision artificielle comme Blindsight puissent apprendre à s’adapter à un code incorrect dans le système. « Mais mes propres recherches, et celles d’autres chercheurs, montrent qu’il n’existe actuellement aucune preuve que les gens ont des capacités massives d’adaptation à un code incorrect », a déclaré Fine.
Les chercheurs de l’UW ont déclaré que leurs modèles générés par ordinateur pourraient s’avérer utiles pour évaluer les performances potentielles des systèmes de vision artificielle. Neuralink n’est pas la seule équipe à travailler sur de tels systèmes : par exemple, une équipe dirigée par des chercheurs de l’Illinois Institute of Technology a commencé un essai clinique d’un implant cérébral de 400 électrodes connu sous le nom de prothèse visuelle intracorticale il y a deux ans. En avril dernier, l’équipe de l’Illinois a déclaré que les implants fournissaient aux participants à l’étude une capacité améliorée à naviguer et à effectuer des tâches guidées visuellement.
Fine a déclaré que les simulations de vision artificielle pourraient également fournir aux chirurgiens, ainsi qu’aux patients et à leurs familles, des attentes plus réalistes concernant cette technologie.
« De nombreuses personnes deviennent aveugles à un âge avancé », a-t-elle déclaré. « À 70 ans, il est très difficile d’acquérir les nouvelles compétences nécessaires pour réussir en tant que personne aveugle. Les taux de dépression sont élevés. Il peut être désespéré de recouvrer la vue. La cécité ne rend pas les gens vulnérables, mais devenir aveugle à un âge avancé peut rendre certaines personnes vulnérables. Ainsi, lorsque Elon Musk dit des choses comme « Cela va améliorer la vision humaine », c’est une chose dangereuse à dire. »
La recherche décrite dans l’étude Scientific Reports, « Une simulation de patient virtuel modélisant les effets neuronaux et perceptifs de la stimulation corticale visuelle humaine, des trains d’impulsions aux perceptions », a été financé par les National Institutes of Health.
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2024-07-30 02:12:50
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