Redonner la vue grâce à des implants intelligents : la mission de Marwan Besrour

Et si, dans un avenir assez rapproché, les personnes atteintes de cécité partielle ou totale en raison d'une maladie dégénérative de la rétine pouvaient retrouver la vue avec une qualité inespérée? C'est la mission que se sont donnée le doctorant Marwan Besrour et son équipe du Groupe de recherche en appareillage médical de Sherbrooke (GRAMS).

Habité par un désir de contribuer au mieux-être de la société, c'est à Sherbrooke que Marwan, originaire de la Tunisie, a choisi de faire son doctorat en génie électrique, motivé par le projet d'implants rétiniens utilisant l'intelligence artificielle du professeur Réjean Fontaine, du Département de génie électrique et de génie informatique. Ces implants sont destinés à redonner la vue aux personnes souffrant de dégénérescence maculaire ou de rétinite pigmentaire.

Un pas de géant

Entre les premiers implants rétiniens, commercialisés dans les années 2010 et permettant aux patients de percevoir des « flashs » lumineux correspondant aux objets ou lumières de leur environnement, et l'implant développé par Marwan et son équipe, il y a un pas de géant.

 Le problème de ces premiers implants se situe au niveau de l'acuité visuelle, indique Marwan. Bien sûr, les personnes ayant perdu la vue étaient contentes de voir quelque chose, mais la résolution restait mauvaise et la vision était en fait constituée de flashs non réguliers aux contours aléatoires.

L'implant rétinien développé au sein du GRAMS essaie quant à lui d'imiter au mieux la complexité du fonctionnement de l'œil humain en utilisant l'intelligence artificielle de deuxième génération. « La rétine fonctionne comme un orchestre symphonique où chaque cellule serait un musicien, chaque couleur ou détail d'une image serait une note de musique et chaque instrument une fonction de l'image. Pour voir clairement, il faut que chaque note soit jouée au bon moment par le bon instrument. »

Les neurones de la rétine interprètent en effet les couleurs, la luminosité et les contrastes selon des réglages de temps et d'espace. Un neurone artificiel, lui, se base sur un modèle abstrait et ne possède bien sûr pas toute la complexité et la finesse d'un vrai neurone. Il faut donc plusieurs neurones artificiels pour remplacer un seul neurone biologique. « Nous travaillons donc à ce que notre implant imite au mieux ces aspects temporels et spatiaux de la rétine afin d'obtenir des images se rapprochant le plus possible de la réalité. »

Pour cela, l'équipe utilise un réseau de 48 neurones artificiels complexe posé sur une puce de très petite taille, elle-même apposée sur l'implant qui sera inséré au fond de l'œil, en vue d'envoyer des signaux électriques à la rétine. « Ces neurones artificiels prennent des images comme une vidéo, puis coordonnent ces informations visuelles pour obtenir ce que j'appelle une symphonie rétienne, sans fausses notes. Pour cela, nous les avons entraînés à reconnaître chaque composante de milliers et milliers d'images, afin que le réseau arrive à activer le bon neurone au bon moment et qu'ainsi le cerveau comprenne l'information. »

À quand la commercialisation?

« Parfois, après mes présentations, des gens me contactent pour savoir s'ils peuvent se procurer nos implants, raconte Marwan. Cependant, la commercialisation n'est pas pour demain, car nous voulons en arriver à un produit de très grande qualité, qui permettra aux personnes de retrouver une vue qui se compare à ce que l'on peut voir sur l'écran des premiers cellulaires de type flip. »

« Les implants de première génération utilisaient 16 électrodes, continue-t-il. Nos implants, eux, en utilisent 288, ce qui permettra aux gens de distinguer beaucoup plus nettement les formes, comme les cadres de portes ou encore les voitures et les indications visuelles des rues. Mais notre visée, c'est d'atteindre 10 000 électrodes. Cela va prendre un certain temps. »

Pas étonnant que le doctorant aspire à devenir professeur à l'UdeS et à recruter des étudiants à qui il pourra transmettre sa passion en vue de pousser ce projet plus loin. « Pr Réjean Fontaine m'a dit : tu poses la première pierre d'une grande pyramide », conclut-il. Pour Marwan Besrour, ce projet pourrait bien devenir celui d'une vie.