À mes grands-parents,
des jeunes de 100 ans qui n’ont pas attendu ce livre
pour vaincre le vieillissement.

Et à Simon, le premier cyborg de la famille.

PREMIÈRE PARTIE

Améliorer nos capacités physiques et cognitives

Demain, tous cyborgs ?

Robocop, Iron Man, Terminator… qui n’a jamais rêvé d’être un de ces cyborgs, mi-humains, mi-machines ? Enfant, j’imaginais que j’avais des jambes à rallonge comme l’inspecteur Gadget, un canon laser à la place du bras gauche comme Astroboy, ou encore des yeux surpuissants pour voir à des kilomètres. Hélas, je suis resté le plus petit de ma classe, je n’arrive toujours pas à lancer correctement une balle avec mon bras gauche et j’ai du mal à reconnaître un visage à plus de deux mètres sans mes lunettes. Mais d’autres ont franchi le pas et la planète commence, petit à petit, à se remplir de cyborgs – même s’ils ne ressemblent pas forcément à ce qu’on pourrait imaginer…

Plus iPhone que Robocop

C’est le cas de Neil Harbisson, la première personne légalement reconnue comme un cyborg. Son chemin vers l’humain augmenté a commencé par un projet à l’université : « Dans le cadre d’un projet artistique, je devais créer un nouvel instrument musical, et ça m’a tellement plu que j’ai décidé de me l’implanter », se souvient-il. Sa création était une antenne qui transformait les couleurs en fréquences sonores, faisant vibrer les os de son crâne jusqu’à stimuler son oreille interne, lui permettant ainsi d’entendre la couleur, lui qui était né achromate (atteint d’achromatopsie, une maladie du système visuel qui se manifeste par une absence totale de vision des couleurs). Ainsi, pour la première fois de sa vie, il a pu « voir » les couleurs, mais d’une façon dont personne d’autre ne peut le faire. « Ça n’a toujours été qu’un projet artistique, je ne l’ai pas fait pour réparer ma condition parce que je n’ai jamais vu l’achromatopsie comme un handicap, précise-t-il. Ce n’est pas une amélioration ou une augmentation de quelque chose, mais l’addition d’un nouveau sens que personne d’autre ne possède. Une nouvelle façon de percevoir la réalité, parce que c’est ça, le but de l’art : nous montrer une autre vision du monde. » Une version du cyborg très différente de celle répandue par la science-fiction.

Pourtant, la première définition du cyborg (« organisme cybernétique ») était bien plus proche de Neil que de Robocop ! Ce terme a été utilisé pour la première fois en 1960 – quarante-quatre ans avant que Neil implante son antenne dans son crâne en 2004 – dans un article paru dans la revue scientifique Astronautics1. Les chercheurs Manfred Clynes et Nathan Kline y proposaient de créer des appareils cybernétiques qui permettraient aux humains du futur de s’acclimater à la vie dans l’espace, en prenant en charge les tâches pouvant être effectuées de façon automatique et inconsciente. Ainsi, l’humain serait libéré de ces corvées et pourrait être libre pour explorer et créer. Comme Neil, l’Autrichien Manfred Clynes était pianiste avant de devenir chercheur, obtenant un master au prestigieux conservatoire Juilliard, à New York. Et pour lui, le but ultime du cyborg n’était pas de rendre l’humain plus fort ou plus intelligent, mais tout simplement plus libre pour profiter de l’expérience humaine, sur Terre ou dans l’espace.

Neil n’a fait que modifier un peu cette définition, en utilisant sa partie cybernétique pour enrichir son expérience humaine et sublimer sa créativité. « Notre connaissance du monde vient de nos sens, si nous les étendons, nous étendons aussi nos connaissances ! s’enthousiasme-t-il. Au début, je ne percevais que 25 couleurs grâce à ce nouveau sens, mais maintenant je perçois les 360 couleurs visibles à l’œil nu, plus l’ultraviolet et l’infrarouge. Mon cerveau s’est tellement habitué à les entendre que j’ai commencé à rêver en couleurs. C’est à ce moment-là, quand le logiciel de mon antenne s’est fondu avec mon esprit, que je me suis senti cyborg. Mon antenne n’était plus un appareil, mais un organe de mon corps. » Depuis, Neil réalise des portraits de personnalités telles que Robert De Niro ou Al Gore, représentés comme les couleurs qu’il entend en regardant leurs visages de près. Et non seulement il entend les couleurs, mais il voit aussi les sons : « Quand j’ai commencé à entendre des couleurs, je me suis rendu compte que je les percevais aussi en écoutant des sons de tous les jours, comme le téléphone, qui sonne comme la couleur verte. » Un effet secondaire étonnant qui lui a permis de mettre en couleur des œuvres de Mozart ou des discours de Martin Luther King.

Pour Neil, son antenne est un nouvel organe, qui a d’ailleurs été reconnu comme tel par l’administration britannique ! En 2004, lorsqu’il a dû faire son passeport, sa photo a été refusée à cause de son antenne (car on ne doit rien porter pour ces photos, pas même des lunettes). Mais il a tellement insisté que le bureau chargé des passeports a fini par accepter sa photo et consentir qu’en effet cette antenne soit considérée comme une partie du corps du citoyen britannique Neil Harbisson, autant que ses yeux ou ses oreilles. Depuis, il ne s’en est jamais séparé, sauf pendant quelques heures en 2011, quand un policier l’a détruite en la prenant pour une caméra : « C’était la première fois de ma vie que je perdais un sens, c’était horrible ! Je suis né sans voir les couleurs, donc ce n’est pas quelque chose que j’avais perdu. Mais quand l’antenne a été détruite et que je n’ai plus entendu les couleurs… Ça a été beaucoup plus dur que je ne l’aurais imaginé. Je crois que je n’avais jamais réalisé qu’elle pouvait être endommagée et que je pouvais perdre ce sens aussi facilement. Heureusement, il s’agit de technologie, quelque chose qu’on peut réparer beaucoup plus aisément qu’un organe biologique, donc au bout de quelques heures j’avais déjà récupéré mon sens. »

Autre avantage d’un organe artificiel… on peut continuer à l’améliorer ! Aujourd’hui, l’antenne de Neil ne se contente plus de capter les fréquences des couleurs pour les convertir en sons, elle reçoit aussi des appels téléphoniques et elle est même connectée à Internet : « Il y a quelques personnes qui ont accès à mon système et peuvent m’envoyer des sons, et s’ils les envoient la nuit, pendant que je dors, ils peuvent même colorier mes rêves, rit-il. Comme on peut également m’envoyer des mots, les gens qui ne me connaissent pas pourraient imaginer que je sais faire de la télépathie ! » En plus de l’antenne, Neil s’est implanté d’autres organes artificiels, comme une boussole dans son genou (qui lui indique le nord magnétique constamment) ou une dent qui lui permet de communiquer en code morse avec son amie Moon Ribas, une autre cyborg possédant quelques sens surprenants, dont la capacité de ressentir les tremblements de terre grâce à un senseur implanté dans son coude, qui vibre à chaque mouvement sismique n’importe où sur la planète.

Comme eux, plusieurs autres personnes ont fait le choix de devenir cyborgs. Pour les aider et les guider dans ce processus, Neil et Moon ont créé la Cyborg Foundation2, une organisation sans but lucratif qui soutient la recherche autour de la création de technologies permettant d’acquérir de nouveaux sens. « Les gens nous contactent avec une idée et nous les aidons à la concrétiser. Nous avons réfléchi à tellement de possibilités et développé tant de prototypes qu’il est probable que nous ayons déjà un exosens (un prototype que l’on peut essayer avant l’implantation) correspondant à ce qu’ils ont imaginé. Après, si cela leur plaît, nous pouvons l’améliorer et les orienter vers un chirurgien capable de procéder à l’implantation. » Toutefois, ces types d’implantations sont souvent illégaux : « Mais on peut toujours trouver un docteur prêt à les faire de façon clandestine : comme les chirurgies de changement de sexe par le passé, il y aura toujours des médecins convaincus du fait que chacun a le droit de décider quoi faire de son corps, si ce choix ne nuit à personne. »

Pour protéger ces nouveaux humains augmentés, ils ont aussi créé une Déclaration des droits des cyborgs, qui stipule que ces organes ne relèvent pas simplement de la propriété privée, mais doivent être considérés comme faisant partie intégrante du corps du porteur : « Si on détruit ton organe, comme ce policier l’a fait avec mon antenne en 2011, on n’est pas en train de détruire ta propriété, on attaque ton corps ! »

Certains de ces objets cybernétiques peuvent être connectés à Internet (comme son antenne), donc, par définition, piratés. Pour ces cas précis, un deuxième droit déclare que chaque personne est libre de décider qui a accès à son corps à travers ces nouveaux organes. Et qui dit droits, dit devoirs. Les deux règles de base de leur organisation sont que ces nouveaux organes ne doivent porter préjudice à quiconque, et que la personne doit l’implanter sur elle-même, pas sur un animal ni même sur une plante : « C’est pour ça que je ne suis pas du tout d’accord avec ce qu’Elon Musk a fait pour tester sa puce Neuralink (qu’il a implantée dans le cerveau de cochons pour créer une interface avec des ordinateurs en août 2020). Il aurait dû le faire sur lui-même ! »

Pour ces pionniers de la fusion humain-machine, les cyborgs du futur seront plus proches de l’iPhone que de Robocop : « Dans ce siècle, de plus en plus de personnes intégreront de la technologie dans leurs corps et on commencera à créer des apps pour notre corps, comme on le fait aujourd’hui pour nos téléphones, prédit-il. Je crois que le but ne devrait pas être d’essayer d’imiter ou d’améliorer ce qu’on a déjà, mais plutôt de créer de nouvelles utilisations, de nouveaux sens par exemple, pour répondre aux besoins de chacun. Chaque personne doit pouvoir décider de ce qu’elle veut additionner à son corps. Il nous suffit de regarder la nature et les autres espèces pour avoir plein de bonnes idées sur ce qu’on pourrait créer pour enrichir notre expérience et nos connaissances ! »

Dans ce catalogue presque infini d’additions potentielles, qu’est-ce qui vous tenterait le plus, la vue nocturne des chouettes ou l’écholocalisation des chauves-souris ?

Un écho du futur

La plupart des implants cybernétiques installés aujourd’hui ne cherchent pas à créer un nouveau sens, mais à en réparer un déjà existant, principalement la vue et l’ouïe. Les plus répandus sont les implants cochléaires, utilisés pour reconstituer le sens de l’ouïe chez les malentendants. Ces appareils comportent une pièce extérieure avec une batterie et des microphones qui captent les sons et les transmettent par radiofréquence vers une pièce interne. Celle-ci les convertit en signaux électriques qui vont ensuite stimuler l’oreille interne grâce à une électrode insérée dans la cochlée (cavité osseuse en forme de spirale, qui transforme les vibrations sonores en signaux électriques et les envoie au cerveau). L’électrode stimule différentes régions de la cochlée (spécifiques pour différentes fréquences sonores), permettant de retrouver une ouïe fonctionnelle, notamment de reconnaître la parole3.

Les implants cochléaires ont été créés par accident en 1957 par les médecins français André Djourno et Charles Eyriès, alors qu’ils essayaient de soigner la paralysie faciale d’un homme sourd en lui implantant des électrodes sur les nerfs faciaux. Dans le processus, et sans le vouloir, ils ont implanté une de ces électrodes dans l’oreille interne du patient, lui redonnant un semblant d’ouïe. Cette nouvelle technique a ensuite été améliorée par les otologues américains William House et John Doyle à partir de 19614, et a été commercialisée à partir de 1985. Cette technologie a déjà redonné l’audition à des centaines de milliers de personnes malentendantes (un total de 324 000 personnes dans le monde en décembre 2012, selon l’Institut américain de la surdité). Mais après soixante ans de développement, ces implants ne parviennent toujours pas à recréer entièrement le sens de l’ouïe. Selon une étude de la clinique américaine Mayo, la reconnaissance des mots passe d’environ 8 % à 58 % avec l’implant, et celle des phrases de 7 % à 75 %5.

Chez les personnes malentendantes, cette technologie ne fait pas l’unanimité. Non pas pour ses résultats – spectaculaires pour une personne à l’ouïe très faible –, mais précisément parce que ces implants peuvent changer leur vie, notamment leur identité. Les malentendants ont en effet leur propre culture et leur propre langue (la langue des signes, souvent spécifique à chaque pays), et une grande partie d’entre eux ne voient pas leur condition comme un handicap qu’il faudrait absolument réparer. Au contraire, certains considèrent que les implants cochléaires vont à l’encontre de leur culture et causent plus de mal que de bien, notamment chez l’enfant. En grandissant avec un implant, il se détournerait de l’enseignement de la langue des signes et s’éloignerait ainsi des autres malentendants6. Éduqué oralement (de la façon « normale »), entouré d’enfants entendants, il n’aurait toutefois jamais les mêmes capacités auditives que ses camarades, du fait des limites technologiques actuelles. Pour les détracteurs des implants cochléaires, c’est à ce moment-là que ces enfants deviennent vraiment « handicapés » par rapport à leur entourage, alors que sans appareillage, entourés d’autres personnes malentendantes, ils auraient été considérés comme « normaux », développant une meilleure estime d’eux-mêmes7.

Ce point de vue nous ramène à l’une des règles de base de Neil Harbisson : chacun doit pouvoir décider de son corps et des implants qu’il souhaite y ajouter. Les enfants devraient-ils pouvoir choisir ? Pourraient-ils faire ce choix ? Si une technologie permet de réparer une partie de notre corps, devrions-nous l’utiliser par défaut pour atteindre une « normalité » ?

Qu’en est-il des personnes avec une ouïe déjà fonctionnelle, cette technologie pourrait-elle augmenter leurs capacités auditives ? Pourrait-on offrir à tout un chacun la possibilité d’entendre les ultrasons comme les chauves-souris ? Aujourd’hui, cela paraît peu probable, car l’insertion de l’électrode dans la cavité de la cochlée a pour conséquence la perte des capacités auditives précédant la chirurgie. Des versions modifiées de ces implants ont été testées, avec des électrodes plus courtes qui n’atteignent pas le bout de la cochlée. Cela a permis à 66 % des patients implantés de garder intacte la capacité auditive pour les fréquences basses (moins de 1 000 Hz) – mais n’empêche en rien la destruction de la capacité préopératoire d’entendre les fréquences plus élevées. C’est pourquoi cette technique n’est proposée qu’à des personnes présentant déjà une perte importante d’ouïe des fréquences moyennes et hautes8.

Bien que des efforts soient actuellement fournis pour diminuer les dommages causés par l’insertion de l’électrode, il semble peu probable, du moins à court terme, de pouvoir utiliser cette technique pour améliorer les capacités auditives des personnes dont l’ouïe est déjà fonctionnelle.

Qu’en est-il des autres sens ? Serait-il plus simple d’améliorer notre vue et d’acquérir la vision à très haute résolution des aigles ?

Un aperçu de l’avenir

La recherche autour des implants visuels a commencé bien avant celle des implants auditifs. Le pionnier de cette technologie est Otfrid Foerster, neurochirurgien allemand qui en 1929 a stimulé électriquement la région occipitale du cerveau d’un patient9. Avec ce stimulus électrique, le patient déclara voir des points de lumière en face de lui. Mais depuis cette première expérience, on n’a pas vraiment dépassé cette phase. « Ces points de lumière s’appellent phosphènes, une perception visuelle relativement primitive que nous gardons encore et que nous voyons quand, par exemple, nous exerçons une pression sur notre œil, nous explique Pieter Roelfsema, neuroscientifique et directeur du département de vision et cognition de l’Institut néerlandais de neurosciences. Cette pression stimule les neurones visuels sans qu’il y ait de vraies stimulations visuelles, générant des images semblables à des disques de lumière. »

Actuellement, plusieurs approches pour générer ces phosphènes sont en développement, stimulant soit directement le cortex visuel, soit la rétine ou le nerf optique. Comme les implants auditifs, les implants visuels sont constitués de deux parties : une partie extérieure qui capte le stimulus visuel (une caméra) et le transforme en une image pixélisée (en fonction du nombre de pixels/électrodes de chaque technique) pour l’envoyer sous forme d’ondes radioélectriques vers la partie interne ; celle-ci transforme ces ondes en signaux électriques pour ensuite stimuler les neurones visuels grâce à des électrodes, faisant « voir » au sujet une version en très basse définition (en noir et blanc et en deux dimensions) de l’image captée par la caméra.

L’approche la plus répandue aujourd’hui est la prothèse rétinienne, comme l’Argus II10 développé par Second Sight Medical Products Inc, le premier implant visuel commercialisé (validé par l’Union européenne en 2011). Grâce à 60 électrodes en platine, il permet à ses utilisateurs d’apercevoir des formes basiques, comme des objets ou des lettres, donnant aux personnes sans aucune vision fonctionnelle la capacité de reconnaître des objets et de se mouvoir sans les heurter. Mais la résolution (60 pixels) est beaucoup trop faible pour s’approcher d’une vision standard (chaque œil compte environ un million de neurones visuels, donnant une vision équivalente à environ un million de pixels). De plus, à cause de la taille de la rétine, il est difficile, avec la technologie actuelle, d’augmenter ce nombre d’électrodes de manière significative.

Pour contourner ce problème technique, les électrodes peuvent être implantées directement dans le cortex visuel du cerveau, d’une surface bien plus grande que la rétine. Et c’est précisément le docteur Pieter Roelfsema qui en a fait la démonstration la plus impressionnante, avec un implant visuel qui stimule directement le cerveau à l’aide de 1 024 électrodes de 1,5 millimètre de long (étude publiée dans le journal Science le 4 décembre 2020)11. « Dans le passé, les électrodes étaient positionnées sur la surface du cerveau et activaient plusieurs millimètres du cortex, générant des phosphènes très larges et diminuant la résolution produite. Nous avons choisi d’implanter les électrodes à l’intérieur du cortex pour créer des stimulations plus fines et ainsi améliorer la résolution. »

Ces électrodes ont d’abord été implantées dans le cortex visuel de deux singes, dans deux zones précises, V1 et V4 : « La région V1 est la première à être stimulée quand nous voyons quelque chose et elle réalise une cartographie systématique de ce que nous voyons. La stimulation passe ensuite par les autres zones, jusqu’à atteindre V4, et nous savons que si une stimulation visuelle n’atteint pas V4 elle ne sera probablement pas traitée par notre cerveau », détaille le docteur Roelfsema. Le chercheur et son équipe ont utilisé cette connaissance pour tester leur implant : ils stimulaient la région V1 et lisaient la région V4 pour vérifier si leur stimulation avait été prise en compte ou non. « C’est beaucoup plus rapide que de régler chacune des électrodes en demandant au sujet s’il voit quelque chose après chaque stimulation ! »

Ainsi, les chercheurs ont réussi à faire « voir » aux singes des groupes de phosphènes formant des lettres (T ou L), que les singes identifiaient correctement. Avant l’implantation des électrodes, ils avaient été entraînés pour reconnaître ces lettres sur un écran et ensuite mouvoir leur regard en conséquence (vers le haut pour le T, vers le bas pour le L). Pendant le test, les singes regardaient l’écran éteint, mais réagissaient comme s’il était allumé et leur montrait la lettre en question. « J’espère que dans trois ans nous pourrons le tester chez des personnes aveugles. Mais à terme, il faudrait beaucoup plus d’électrodes pour couvrir une bonne partie du cortex visuel, qui fait environ 25 cm² par hémisphère chez l’humain. Si on pouvait arriver à un million d’électrodes, on pourrait imiter la vision normale. »

[…]

NOTES

1. Clynes M., Kline N., “Cyborgs and Space”, reprinted with permission from Astronautics, 09/1960 : https://archive.nytimes.com/www.nytimes.com/library/cyber/surf/022697surf-cyborg.html

2. Cyborg Foundation : https://www.cyborgfoundation.com/

3. Carlson ML., “Cochlear Implantation in Adults”, N Engl J Med, 04/2020 : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32294347/

4. Mudry A., Mills M., “The early history of the cochlear implant : a retrospective”, JAMA Otolaryngol Head Neck Surg, 05/2013 : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23681026/

5. Carlson ML., “Cochlear Implantation in Adults”, N Engl J Med, 04/2020 : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32294347/

6. Johnston TA., “W(h)ither the Deaf Community ? Population, Genetics, and the Future of Australian Sign Language”, American Annals of the Deaf, 2004 Winter : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15132016/

7. Ringo A., “Understanding Deafness : Not Everyone Wants to Be ‘Fixed’”, The Atlantic, 08/2013 : https://www.theatlantic.com/health/archive/2013/08/understanding-deafness-not-everyone-wants-to-be-fixed/278527/

8. Premarket Approval (PMA), NUCLEUS HYBRID L24 COCHLEAR IMPLANT SYSTEM : https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfpma/pma.cfm?id=P130016

9. Fernández E., Alfaro A., González-López P., “Toward Long-Term Communication With the Brain in the Blind by Intracortical Stimulation : Challenges and Future Prospects”, Front Neurosci, 08/2020 : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32848535

10. Hsu-Lin Luo Y., da Cruz L., “The Argus® II Retinal Prosthesis System”, Progress in Retinal and Eye Research, Volume 50, 2016 : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1350946215000701

11. Chen X., Wang F., Fernandez E., Roelfsema PR., “Shape perception via a high-channel-count neuroprosthesis in monkey visual cortex”, Science, 12/2020 : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33273097/

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