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Du
côté des labos
Le requin implanté
par
Jean-Paul Baquiast
5 mars 2006 |
 Automates
Intelligents s'enrichit du logiciel
Alexandria.
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photo http://www.membres.lycos.fr/grandblanc/
Une
des grandes peurs de l’homme, face aux implants cérébraux,
est de voir des criminels manipuler ainsi à distance
d’innocentes victimes. Plusieurs scénarios de
films d’épouvante ont exploité ce thème,
comme chacun le sait. Il nous est même arrivé,
dans cette revue, de recevoir des messages d’une personne
se plaignant du fait qu’avec « toutes nos histoires
de robots », nous étions certainement responsables
de l’entrée dans son cerveau de l’implant
robotique qui, elle le sentait bien, la poussait à
faire ce qu’elle ne voulait pas faire.
Ce scénario de science fiction prend cependant de plus
en plus de crédibilité, avec la possibilité
d’insérer des micro-électrodes dans telle
ou telle zone du système nerveux. Nous avions signalé
précédemment les expériences en ce sens
faites sur des singes. Il est possible de capter l’énergie
électrique du cerveau du singe afin de la transformer
en ordres donnés à un système robotique
éventuellement distant. Ainsi l’animal parait
piloter ce système par sa seule pensée A l’inverse,
il est possible de lui faire accomplir des tâches en
envoyant des impulsions électriques dans les parties
convenables de son cortex moteur.
Le neuroscientifique de Stanford Bill Newsome a l’intention
d’aller plus loin. Il veut étudier comment la
conscience émerge du fonctionne ment du cerveau humain.
Pour cela, la façon la plus éthique de procéder,
dit-il, consiste à implanter une électrode dans
son propre cerveau et observer comment les courants qu’il
reçoit modifient sa perception du monde. Il n’a
pas encore sollicité l’autorisation de réaliser
cette opération, mais il semble décidé
à la demander et à l’obtenir. Il fait
valoir qu’il ne sera pas le premier à expérimenter
sur son propre système nerveux. Comme nos lecteurs
le savent, Kevin Warwick, professeur à l’université
de Reading (UK), a en 2002 implanté une puce dans les
nerfs de son propre bras, puis dans le bras de sa femme, avec
une liaison entre les deux [voir
notre article].
Il s’agit, affirme-t-il du premier pas lui permettra
de devenir un cyborg. De nombreuses autres implantations moins
spectaculaires ont été réalisées
afin de soigner les troubles de type épileptique.
Mais
des chercheurs financés par le département
de la Défense (DARPA), aux Etats-Unis, veulent aller
plus loin. Ils ont réalisé un implant nerveux
permettant de recevoir et envoyer à distance des
signaux permettant de manipuler les mouvements d’un
sujet et le cas échéant de décoder
ce qu’il ressent. Que l’on se rassure, le sujet
n’est pas un humain mais un requin. On sait que cet
animal, comme tous les poissons et mammifères pélagiques,
peut parcourir de très grandes distances en suivant
ce que l’on suppose être des traces d’odeurs,
des différences de température et de salinité
et autres signes qui échappent totalement à
l’homme. Il serait donc extrêmement instructif
d’essayer d’entrer par l’intérieur
dans ce système complexe d’interaction entre
un organisme vivant et son environnement.
Les requins ne sont pas les seuls qu’il serait intéressant
d’étudier sous cet angle. Les oiseaux, notamment
les grands migrateurs, posent des problèmes analogues.
Mais il est plus facile d’expérimenter sur
des requins, relativement faciles à capturer, équiper
et suivre à distance que sur des oiseaux. Signalons
cependant que dans l’océan austral, des albatros
ont été équipés de balises radio
afin de mieux identifier leurs vols et leurs zones de reproduction,
l’espèce étant très menacée
aujourd’hui par les pêcheries non autorisées.
Les expérimentations sur l’animal, visant à
téléguider leurs comportements, soulèvent
en principe moins de problèmes éthiques que
celles sur l’homme, mais dans les pays occidentaux,
elles doivent cependant être approuvées par
des commissions ad hoc. C’est ce qui s’est passé
dans des circonstances analogues impliquant des thons, des
rats ou des singes. Ceci étant, les expériences
entreprises sur les requins par l’équipe de
Jelle Atema, de l’Université de Boston, ne
cachent pas leurs finalités militaires. Il s’agirait
de transformer ces grands prédateurs en espions silencieux,
capables de suivre des embarcations ennemies et éventuellement
de les détruire. Dès la première guerre
mondiale, des animaux, notamment des chiens ont été
utilisés en auxiliaires des troupes, par exemple
pour porter des explosifs dans les positions ennemies. Mais
un tel usage n’est pas très apprécié
en général, y compris des militaires, même
si la guerre encourage des horreurs infiniment plus grandes.
L’implant neural expérimenté dans le
cas évoqué ici consiste en une série
d’électrodes enfouies dans le cerveau de l’animal
et reliées à l’extérieur par
une antenne. Un signal radio envoyé sur cette antenne
peut alternativement stimuler les zones olfactives droites
ou gauche du poisson, lesquelles sont celles sensibles aux
odeurs captées par celui-ci au cours de sa nage.
Il se dirige alors dans la direction de la source virtuelle.
D’autres expériences sont menées pour
piloter à distance d’autres animaux. C’est
ce que fait notamment le Pr. John Chapin du New York Health
Science Center à Brooklyn avec des rats. Les implants
stimulent la zone du cerveau qui est normalement sensible
aux signaux reçus par les moustaches de ces rongeurs.
Le rat se dirige du côté du signal reçu,
obéissant à sa curiosité naturelle.
Pour l’encourager dans l’acquisition de ce nouveau
réflexe, l’implant stimule alors le centre
du plaisir de la bête. Les chercheurs espèrent
ainsi pouvoir utiliser des rats équipés pour
explorer des environnements dangereux ou peu accessibles.
Mais ces dispositifs restent élémentaires,
en ce sens qu’ils ne permettent pas de feed back,
c’est-à-dire qu’ils ne permettent pas
de capter et retourner aux chercheurs les informations correspondant
aux entrées sensorielles des animaux. Dans l’expérience
conduite avec les requins, on espère au contraire,
grâce aux implants, détecter et interpréter
les différents patterns d’activité neuronale
traduisant les différents messages reçus :
salinité et température de l’eau, substances
chimiques en solution, etc. Pour accomplir ces tâches
délicates d’évaluation, les électrodes
ne suffiront pas. Il faudra aussi implanter in situ,
c’est-à-dire dans le cerveau du requin, un
microprocesseur convenablement programmé qui procédera
à l’analyse des messages nerveux et à
la transmission des résultats.
On pense que les requins disposent d’électrorécepteurs
répartis sur la tête qui leur permettent de
capter les faibles différences de champs bioélectriques,
dus par exemple à la présence de proies. Il
est possible qu’ils les utilisent aussi pour la navigation,
en dehors de repères visuels. En traversant les lignes
des champs magnétiques terrestres, le requin produit
un voltage dans l’électrorécepteur,
dont la force et l’orientation dépendent de
l’angle du poisson par rapport au champ. Le requin
peut ainsi suivre un cap constant. Mais pour vérifier
tout ceci, il faudra pouvoir étudier les requins
en eau libre. Or les signaux radio ne pénètrent
pas dans l’eau, comme le savent les sous-mariniers.
Il faudra donc faire appel à des messages sonars.
La portée de ceux peut être très grande,
300 kilomètres à partir de la source. Le requin
sera équipé d’un petit récepteur
acoustique profilé qu’il remorquera et qui
recueillera les ondes sonores émises par le bateau
suiveur. Ces équipements seront fatigants pour un
animal dont les capacités de résistance sont
limitées et les chercheurs ont l’intention
de ne pas épuiser leurs cobayes, afin de ne pas perdre
leurs investissements. Ces diverses expériences seront
conduites sur les côtes de Floride.
En dehors des applications militaires, la connaissance que
l’on obtiendra des systèmes de pilotage et
de communication des poissons devrait servir à des
applications commerciales, par exemple mettre en place des
barrières acoustiques autour des fermes d’élevage
de poissons afin de maintenir ceux-ci en place sans avoir
à déployer des filets qui blessent les animaux.
Mais les sonars ne vont-ils pas dérégler des
fonctions encore mal étudiées ? On le soupçonne
déjà à propos des suicides de cétacés
répertoriés sur les côtes américaines,
qui pourraient résulter de perturbations produites
par les émissions des sonars de la marine. Les défenseurs
de la faune aquatique, déjà menacée
de disparition en ce qui concerne 80% des espèces
de grands poissons, ne pourront pas se réjouir de
voir s’aggraver encore l’ instrumentalisation
de la vie dans les océans résultant du développement
de ces diverses études. Mais faut-il y renoncer pour
autant? Sans doute pas.
Pour
en savoir plus
Newsome Lab http://monkeybiz.stanford.edu/
Article de la Technology Review sur les expériences
du Pr. Newsome
http://www.technologyreview.com/BioTech-Devices/wtr_16325,306,p1.html?PM=GO
Jelle Atema, page personnelle http://www.bu.edu/biology/Faculty_Staff/atema.html
Article du New Scientist sur les expériences de Jelle
Atema, dont nous avons adapté certains passages
http://www.newscientist.com/channel/mech-tech/mg18925416.300.html
John Chapin's
Lab http://www.rybak-et-al.net/chapin.html
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