Bientôt des implants vampires dans le cerveau ?

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Par Laurent Sacco, Futura-Sciences

 

Qu’est-ce qui pourrait fournir de l’énergie à l’œil bionique de Steve Austin ou aux implants des cerveaux amplifiés des personnages de Ghost in the Shell ? Le glucose du liquide cérébrospinal, vient de répondre une équipe de chercheurs du MIT qui a mis au point une minipile à combustible utilisant ce sucre.

À l’époque où la Nasa commençait à développer son programme spatial pour atteindre la Lune, plusieurs chercheurs avaient fait une remarque simple : le corps humain n’est pas très adapté à la conquête spatiale. Déjà, dans son fameux essai écrit en 1929, The World, the Flesh and the Devil, le grand cristallographe John Desmond Bernal développait nombre d’idées sur les avantages qu’auraient des cyborgs pour la conquête de l’espace.

Le texte de Bernal est frappant à plusieurs égards, notamment parce que sa lecture ne tarde pas à convaincre qu’il a servi de source d’inspiration au célèbre 2001, l'Odyssée de l’espace d’Arthur Clarke. Pionnier de la biologie moléculaire, Bernal spéculait déjà dans son ouvrage sur l’interfaçage entre le système nerveux, des membres et des sens artificiels.

De fait, il y eut à la Nasa des spéculations sur la création de véritables astronautes bioniques. La fameuse série L’homme qui valait trois milliards, mettant en scène l’astronaute Steve Austin, devenu un cyborg à la suite d’un accident, est donc plus qu’une simple série culte des années 1970.

Le générique culte de L'homme qui valait trois milliards. © lordsparda-Dailymotion

Malheureusement, il y a souvent un gouffre entre les rêves de la science-fiction et ce qu’autorisent les lois de la nature. Quelles pourraient être par exemple les sources d’énergie faisant fonctionner des implants servant d’interface entre des nerfs, des neurones et l’œil et les membres bioniques de Steve Austin ?

Remarquablement, des réponses partielles ont été apportées dès les années 1970. Une idée naturelle était d’utiliser la même source d’énergie que celle du corps humain, à savoir le glucose contenu dans le sang. On a ainsi proposé de mettre à profit les progrès réalisés dans le domaine des piles à combustible pour le programme Apollo afin de mettre au point des pacemakers alimentés par le glucose des patients. Des problèmes de fonctionnement sur le long terme et surtout le fait que les piles au lithium étaient bien plus efficaces ont fait abandonner ce projet. Mais l’idée de véritables minipiles à combustible vampires tirant leur énergie du glucose sanguin pour alimenter des implants est restée dans l’air.

Vue d'artiste illustrant le concept d'un implant alimenté par une minipile à combustible baignant dans le liquide cérébrospinal d'où elle tire son énergie à partir du glucose. © Karolinska Institute Stanford University

Aujourd’hui, c’est un groupes d’ingénieur du MIT qui vient de publier dans le journal Plos One les résultats de travaux au sujet d’un nouveau genre de minipile à combustible, débarassé des inconvénients précédents.

La pile à combustible des chercheurs est une sorte de puce en silicium fabriquée avec les mêmes techniques que celles semi-conductrices pour l’électronique. Contrairement aux minipiles des années 1970 qui utilisaient des enzymes pour catalyser les réactions, on emploie ici du platine, un métal parfaitement biocompatible. Le seul problème est sa rareté qui en fait un matériau coûteux, mais si les projets de colonisation des astéroïdes voient le jour d’ici quelques dizaines d’années, cela pourrait changer.

La minipile ne produit que quelques centaines de microwatts mais, selon les ingénieurs, c’est suffisant pour alimenter des dispositifs et des implants très peu gourmands en énergie faisant déjà l'objet de quelques réalisations. D’après leurs calculs, la quantité de glucose présente dans le liquide cérébrospinal est plus que suffisante pour faire fonctionner leur pile à combustible, et ce sans que des réactions de défenses immunitaires ne s’enclenchent. Des implants neuraux alimentés par ces piles seraient donc tout à fait réalisables. Ils pourraient servir d’interface entre le cerveau et des membres artificiels ou des dispositifs influant sur l’activité du cerveau par exemple.

Toutefois, les chercheurs précisent que de tels implants alimentés par le glucose sont encore à développer. Ce qui devrait prendre encore des années...