Un neurologue a implanté des électrodes dans son cerveau afin de créer une interface neuronale vocale pour les personnes paralysées

Philip Kennedy a été le premier neurologue à implanter des électrodes dans le cerveau d'une personne paralysée et lui a donné la possibilité de déplacer le curseur sur l'écran de l'ordinateur et de taper des textes. Kennedy a étudié le cerveau, implanté des électrodes chez les primates, mais à la fin, la Food and Drug Administration des États-Unis (FDA) l'a privé de financement et a interdit les expériences sur l'homme.

Pour convaincre les autorités de poursuivre les recherches, le neurologue et inventeur de 68 ans a payé un chirurgien de 25 000 $ en Amérique centrale pour implanter des électrodes dans son cerveau afin d'établir une connexion entre le cortex moteur et l'ordinateur.


Dr. Philip Kennedy

À la fin des années 80 et au début des années 90, Philip Kennedy et un groupe de scientifiques ont commencé à travailler sur une interface neuro-informatique. Il a utilisé des électrodes pour les implanter dans le cortex des singes. En 1998, il a mené une expérience humaine: il a implanté une interface homme-ordinateur chez un patient Johnny Ray, qui a perdu la mobilité après un AVC. Ray a appris à déplacer le curseur et à communiquer ainsi, il a vécu avec des implants pendant quatre ans. Kennedy est parfois appelé le «père des cyborgs» .

Le dernier objectif de Kennedy était de créer un décodeur vocal, un logiciel qui peut traduire les signaux cérébraux de la présentation mentale de la parole en parole. La FDA a cessé de financer ses expériences à la Neural Signals Clinic et a interdit les études sur l'homme en raison du danger potentiel de la chirurgie.

Pour convaincre les autorités de la nécessité de poursuivre les recherches, Kennedy s'est rendu chez le chirurgien d'Amérique centrale. Là, il a été implanté avec des électrodes dans le cortex moteur. "Cette étude a duré 29 ans et est allée si loin que je préfère mourir plutôt que de ne pas la poursuivre", a expliqué le médecin.

Après l'opération, Kennedy a pris des données lors d'une forte répétition de 29 sons. Il a ensuite présenté ces sons, mais ne les a pas prononcés. Il a donc déterminé la correspondance du travail du cerveau à la fois lors de la prononciation et lors de la présentation de la prononciation. L'expérience ouvre de nouvelles opportunités pour les personnes paralysées de communiquer, et Kennedy espère que la FDA reprendra le financement.


Le cerveau de Kennedy pendant la chirurgie

Dans les années 1980, Philip Kennedy a breveté un type d'électrode innovant composé d'une paire de fils d'or dans un cône en verre. Cet appareil a permis aux neurones de "s'y développer". Jusqu'en 1996, son équipe a expérimenté sur des animaux, et en 1996 la FDA a permis l'implantation d'électrodes dans le cerveau d'un patient atteint du syndrome de "l'homme verrouillé". La première volontaire était une mère de deux enfants nommée Margery atteinte de sclérose latérale amyotrophique. Elle a pu allumer et éteindre l'interrupteur avec cette pensée. La maladie de Margery a progressé rapidement, seulement 76 jours plus tard, elle est décédée.

Le deuxième patient humain était Johnny Ray, un vétéran de la guerre du Vietnam âgé de 53 ans. Il s'est réveillé après un coma, mais ne pouvait plus bouger que les élèves. L'interface homme-ordinateur a aidé Ray à déplacer le curseur - vous pouvez donc sélectionner des lettres dans le menu du clavier virtuel, ayant au moins la possibilité de dire quelque chose aux autres. Le patient a vécu quatre ans après la chirurgie.

En 2004, Kennedy a implanté des électrodes à Eric Ramsey. Après un accident de voiture survenu à Ramsey après son seizième anniversaire, il souffrait du syndrome de "l'homme verrouillé". Le logiciel créé par l'équipe Kennedy a compris plusieurs sons présentés par le patient, ce qui lui a permis de «dire» quelques mots simples.

La FDA a ensuite révoqué l'autorisation d'utiliser des appareils chez des patients vivants. L'administration a posé des questions sur la sécurité de ces opérations, y compris le facteur de croissance - des composés qui ont fait «croître» les neurones dans les électrodes. Philip Kennedy n'a pas été en mesure de fournir les informations nécessaires à l'administration. Le chercheur n'a pas pu accepter cette décision de la FDA.

Les personnes «verrouillées» ne peuvent pas communiquer, parfois elles ne peuvent que déplacer leurs pupilles et cligner des yeux, et parfois elles peuvent dire quelque chose de flou, et ces facteurs ajoutent une variable supplémentaire à l'expérience. Kennedy avait besoin d'un volontaire qui pourrait parler afin d'examiner le travail des neurones dans son discours.

Au cours de l'année, le médecin recherchait une personne atteinte de sclérose latérale amyotrophique qui accepterait une autre opération risquée. «Je n'ai trouvé personne. J'ai longtemps réfléchi et j'ai finalement décidé de mener une expérience sur moi-même », explique Kennedy. Et en juin 2014, il s'est retrouvé à l'hôpital de Belize City , dans la principale ville de l'État du même nom en Amérique centrale. Pour ce voyage, il a préparé les électrodes que le neurochirurgien avait implantées dans son cortex moteur, sélectionné des points de contact, mis de côté assez d'argent pour vivre dans cette ville pendant plusieurs mois, si l'opération se passe mal.

Après la première opération, Kennedy a perdu son discours - il n'a rien pu répondre aux chirurgiens qui lui ont posé des questions. Les médecins ont expliqué plus tard qu'en raison de la pression artérielle au cours d'une opération de douze heures, le cerveau était enflé, entraînant une paralysie temporaire. «Je n'avais pas peur. Je savais ce qui se passait. Après tout, j'ai réfléchi à l'opération », commente le scientifique. La deuxième opération a duré dix heures, des électrodes ont été implantées dans son cerveau.

Certains chercheurs considèrent de telles expériences contraires à l'éthique ou déraisonnables. Mais il y a eu des cas où un tel sacrifice de soi à des fins scientifiques a porté ses fruits. En 1984, Barry Marshallbu une culture de la bactérie Helicobacter pylori pour prouver qu'elle provoque des ulcères et un cancer de l'estomac. Son hypothèse à ce sujet a été causée par le ridicule dans la communauté scientifique. Grâce à une expérience dans laquelle Marshall a développé un inconfort gastrique, des nausées, des vomissements et une mauvaise haleine particulière, il a prouvé sa théorie et a reçu le prix Nobel 2005.

Après son retour en Géorgie, Kennedy a commencé à prendre des données du cerveau dans son laboratoire de parole, il a pris des données de neurones lors de la prononciation des sons et lors de leur répétition mentale. Il a ensuite fait de même, prononçant 290 mots et phrases courts, dont «Bonjour, monde». Le médecin a qualifié les résultats des expériences d'encouragement. Il a constaté que différentes combinaisons de 65 neurones fonctionnaient de la même manière lors de la prononciation des mots et de leur répétition mentale - et c'est la clé du développement d'un transducteur de la parole.

Kennedy espérait vivre avec les implants pendant plusieurs années, mais après plusieurs semaines de collecte de données, il a dû se rendre dans un hôpital local en Géorgie et subir une autre intervention chirurgicale - cette fois pour retirer les électrodes. La facture s'élevait à 94 mille dollars, dont 15 mille ont été payés par la compagnie d'assurance.

Source: https://habr.com/ru/post/fr387119/