Vers l’homme bionique : 25 technologies transhumanistes

Image 1 : Vers l'homme bionique : 25 technologies transhumanistes

Introduction

L’association française transhumaniste a intitulé sa lettre de juillet dernier « La mort de la mort » et si le désir d’immortalité ne date pas d’hier, la possibilité de sauter le « croche-pied » (Desproges) de la faucheuse est aujourd’hui un rêve à nos portes. Le transhumanisme est un courant de pensée qui vise la transcendance de la condition humaine à l’aide, entre autres, de technologies qui guérissent des maladies et infirmités dans le but de rendre un jour la mort obsolète. Nous dressons aujourd’hui une liste de ces technologies qui prennent la place d’organes ou complètent leurs fonctions. L’homme bionique n’est pas seulement un rêve de science-fiction, mais un projet universitaire qui se rapproche à grands pas de nos vies.

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HULC

Lockheed Martin travaille depuis des années sur son exosquelette, le HULC ou (Human Universal Load Carrier). Destiné à l’armée américaine, il tente de transformer les soldats en super soldats. Un sujet équipé du HULC peut porter des paquets pouvant atteindre presque 100 kg et courir à une vitesse de 16 km/h pendant de courtes durées. Le HUC utilise une batterie au lithium-ion. Une version plus longue durée utilise du JP8 (un carburant pour avion). Comme l’explique le fabricant dans la vidéo, le système détecte les mouvements de l’utilisateur et l’accompagne dans son effort. Les premiers tests en dehors des laboratoires ont démarré en 2011.

HULC de Lockheed Martin

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HAL

Hybrid Assistive Limb (HAL) a été conçu par Cyberdyne, une entreprise lancée par des universitaires japonais. Il s’agit d’un exosquelette conçu pour faciliter le travail des aides-soignants, docteurs ou optimiser les opérations de sauvetage. Tout comme le HULC, il permet de porter des objets plus lourds, mais il est moins impressionnant puisqu’il se limite à 23 kg. Équipé d’une batterie de 100 V d’une autonomie de cinq heures, le HAL n’est pas destiné à un usage militaire. L’autre grande différence avec le modèle de Lockheed Martin est que les capteurs sont placés sur la peau du sujet afin de détecter les signaux envoyés aux muscles par le cerveau. Certains centres de rééducation allemands et suisses en louent, mais le prix reste assez élevé, à près de 1 000 € le mois.

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XOS 2

L’exosquelette XOS est le projet de Steve Jacobsen et il est géré aujourd’hui par l’entreprise Raytheon. Il s’agit ici d’un squelette complet avec casque. Il est plus imposant que les modèles précédents et plus lourds à un peu moins de 70 kg. La deuxième version consomme deux fois moins d’énergie et améliore la fluidité des mouvements. Les caractéristiques restent les mêmes et sont proches du HAL de Lockheed Martin. Le XOS est aussi destiné à l’armée, mais Raytheon ne parle pas de combats. L’autre grande différence avec le HAL est qu’il n’y a pour l’instant pas de système utilisant de batterie. La firme pense en commercialiser d’ici 2015–2018 pour la version branchée sur une prise secteur et au moins 2020 pour une version avec batterie.

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MINDWALKER

MINDWALKER est le fruit d’une initiative de l’Union européenne et représente un investissement de 2,75 millions d’euros. Il a la grande particularité de fonctionner à l’aide d’un électroencéphalogramme qui va traduire la pensée de l’utilisateur en mouvement. Il y a donc un temps d’apprentissage à passer avec une machine virtuelle avant de pouvoir utiliser MINDWALKER. L’exosquelette est destiné à des fins médicales. Cela signifie qu’il se concentre principalement sur les membres inférieurs et qu’il n’est pas destiné à soulever des objets lourds. Une première démonstration a eu lieu en octobre 2013, mais personne ne parle encore de date de commercialisation.

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Voir les infrarouges

Des chercheurs de l’université Duke ont conçu un implant cérébral permettant à des rats de percevoir les lumières infrarouges qui sont invisibles à l’oeil nu. C’est une étape importante avant les expériences sur des humains. Concrètement, ils ont relié un capteur à infrarouge à des électrodes placées sur le cerveau du rat. Lorsque le capteur détecte une lumière infrarouge, il envoie un signal au cerveau simulant ce qui se passe lorsque le rat perçoit de la lumière. Ces recherches pourraient donner naissance à d’autres types d’implants censés réparer ou élargir les activités sensorielles d’un individu.

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L’implant de souvenirs

Des chercheurs de MIT ont réussi à implanter un faux souvenir dans le cerveau d’une souris, ouvrant la voie à une nouvelle forme d’apprentissage. Pour arriver à leurs fins, ils ont ciblé les neurones associés à un souvenir précis. Ils ont ensuite pu les activer manuellement, faisant croire à la souris qu’elle avait vécue quelque chose qui ne s’est jamais produit. L’image ci-contre est un cerveau après l’implant d’un souvenir. Nous sommes loin de pouvoir télécharger du savoir dans nos cerveaux à l’instar du film Matrix, mais la communauté scientifique s’accorde à dire que l’expérience réalisée sur la souris serait facilement reproductible sur un homme. Ce genre de technologie pourrait aider les personnes souffrant de stress post-traumatique, par exemple.

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Amélioration des performances cérébrales

Des chercheurs de l’université de la Californie du Sud et du Kentucky ont conçu un implant cérébral qui a amélioré les performances cognitives de cinq macaques rhésus. La puce reproduit l’activité cérébrale durant certains exercices mentaux et active les cellules du cerveau plus rapidement. Les scientifiques ont même donné de la cocaïne aux singes pour essayer de ralentir leurs activités cérébrales, mais la puce a permis aux animaux d’atteindre des scores supérieurs à leur moyenne normale. On imagine que cette puce pourrait être utilisée pour pallier les effets de la maladie d’Alzheimer, mais il est tout à fait possible d’envisager l’implanter pour améliorer les performances cognitives d’un individu sain.

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Une puce mémoire pour remplacer les neurones

Des chercheurs de l’université de la Californie Los Angeles ont développé en 2007 une puce mémoire censée stocker ses souvenirs. Elle remplacerait l’équivalent de 12 000 neurones et permettrait de pallier certaines maladies comme Alzheimer. Ces recherches furent financées par le gouvernement américain. L’un des grands obstacles des scientifiques est la chaleur dégagée par la puce qui pourrait endommager les neurones sains autour de la puce. Il faut aussi pouvoir créer une interface capable de communiquer avec le cerveau.

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Foc.us

Foc.us a récemment marqué l’actualité (cf. « Foc.us peut overclocker votre cerveau »). Il s’agit d’un casque qui envoie un courant électrique de faible intensité au cerveau (moins de 2,5 mA) dans le but de stimuler les neurones. Le réel impact de ce genre d’outil est indéterminé pour le moment. Ils sont déjà utilisés dans la formation de tireurs d’élite et la recherche se penche sur l’apport d’un tel produit sur les performances des gamers lorsqu’ils jouent aux jeux vidéo. Cela représente aussi l’un des premiers outils transhumanistes à pénétrer le marché grand public. L’appareil est vendu autour de 200 €.

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BrainGate

Le BrainGate de Cyberkinetics Neurotechnology Systems tente de faire de la télékinésie une réalité en reliant le cerveau à un système capable de contrôler son environnement. Les chercheurs se concentrent exclusivement sur le contrôle de membres artificiels, de systèmes informatiques ou de chaises roulantes puisque leurs travaux portent sur l’aide aux personnes handicapées. La technologie demande un investissement personnel important puisqu’elle requiert une opération à crâne ouvert et l’implant d’électrodes posées sur le cerveau. On peut néanmoins imaginer à terme tout un écosystème tournant autour de ce genre de produit.

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Oeil bionique

Le premier oeil bionique fut implantée en 2012 en Australie. Il s’agit d’électrodes placées derrière la rétine. Les signaux reçus sont interprétés par une machine placée derrière la tête. Il existe néanmoins des prototypes plus avancés, mais plus difficiles à implanter dans le corps humain à l’instar de cet oeil développé par les chercheurs de MIT (photo ci-contre). À long terme, il est possible d’envisager un oeil artificiel permettant de percevoir plus d’information qu’un oeil classique. On pense par exemple à la combinaison d’un implant électronique et d’un système de réalité augmenté.

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Oeil télescopique

VisionCare Ophtalmic Technologies a développé un oeil bionique télescopique. Le système utilise une série d’optiques qui fonctionnent en partenariat avec la cornée pour créer un implant télescopique, élargissant l’image perçue par l’oeil de 2,2 à 2,7 fois. Concrètement, cela permet d’élargir le champ de vision et réduire les points morts, en plus de percevoir plus de détails. L’appareil est placé à l’intérieur de l’oeil, ce qui est loin d’être une opération simple. La technologie est pour l’instant destinée à aider les personnes souffrant d’une baisse d’acuité visuelle en raison d’une dégénérescence maculaire.

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Un oeil prêt-à-porter

Des scientifiques allemands ont l’un des implants de rétine les plus avancés au monde, l’Alpha IMS. Les premiers essais ont permis à des patients ayant perdu la vue de reconnaître les mouvements de bouche de leur interlocuteur pour comprendre leurs émotions et distinguer les couleurs. Le système utilise 1 500 électrodes et un capteur intégré qui envoie les informations perçues au cerveau. À terme, les scientifiques expliquent améliorer l’image envoyée au cerveau pour dépasser les facultés d’un oeil classique. Le grand avantage du système est qu’il ne demande pas de pièces externes, à l’exception d’un processeur de traitement du signal placé derrière l’oreille.

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Lentille de contact à réalité augmenté

Un chercheur de l’université de Washington a conçu une lentille de contact servant de support à réalité augmenté. La lentille intègre un circuit imprimé, un module de communication sans fil, une antenne et des LED qui vont servir à afficher des informations. Le grand avantage est que ce produit ne demande pas d’opérations pour être utilisé. Les scientifiques imaginent principalement une utilisation médicale. Il serait par exemple possible d’afficher son taux de glucose à l’aide d’un capteur qui transmettrait l’information à la lentille de contact. Avec le temps, on imagine néanmoins que le système pourra offrir beaucoup plus d’informations. Pour l’instant, l’écran utilise une matrice de 8×8 LED, ce qui offre une image très basique.

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Oreille bionique

Des chercheurs de l’université Princeton ont imprimé une oreille bionique contenant une antenne permettant à un sujet de capter des fréquences radio qui sont en principe imperceptibles. L’oreille contient des cellules bovines qui ont eu le temps de se multiplier. Les scientifiques ont ensuite injecté des particules d’argent pour créer une bobine qui sert d’antenne. On ne parle pas encore de remplacer l’oreille humaine, mais c’est un pas indéniable vers une prothèse transhumaniste, selon les universitaires qui parlent d’un « sixième sens ». Dans leurs tests, les chercheurs ont pu capter une transmission radio de la « Lettre à Élise » de Beethoven et la reproduire l’aide d’une enceinte connectée à l’oreille.

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Coeur artificiel

Carmat, une société française, a conçu un coeur entièrement artificiel à l’aide de composants synthétiques et biologiques. Son but premier est de supprimer l’attente d’un don d’organe. L’appareil peut être équipé de capteurs destinés à modifier son fonctionnement selon l’activité physique de l’utilisateur et peut pomper 35 millions de fois par an, à l’instar d’un coeur normal. Le problème est la durée de vie de ce genre de support qui est limitée à quelques années. Les scientifiques espèrent néanmoins concevoir un jour un coeur artificiel infatigable. Le coeur de Carmat fonctionne à l’aide d’une pompe hydraulique motorisée.

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Bras bionique (DARPA)

L’agence américaine DARPA a conçu un bras bionique qui est attaché aux muscles et nerfs d’un individu à l’aide d’électrodes qui sont censées permettre un contrôle plus naturel du bras artificiel. Il serait aussi possible d’utiliser cette connexion pour simuler la sensation de toucher au niveau de la main ou du bras. Il sert à remplacer les prothèses classiques inanimées en intégrant un système mécanique et électronique. Le système est loin d’être parfait. Les mouvements possibles sont limités et les signaux du système nerveux de l’épaule peuvent parfois causer des interférences avec le bras bionique. Ce type d’implant est nouveau, mais le fait de pouvoir le connecter aux systèmes musculaire et nerveux est une étape importante.

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Bebionic3

Le bebionic3 est moins avancé que le bras bionique de l’armée américaine, mais il a le mérite d’être en circulation et d’avoir fait ses preuves. Il dispose de boutons qui activent certaines positions ou fonctions de la prothèse et des capteurs détectent les mouvements de deux muscles qui permettent de bouger automatiquement la main artificielle. Le système est réactif et permet de faire des mouvements qui aident aux taches de tous les jours, comme prendre une bouteille, tenir un stylo, cliquer sur une souris ou taper sur un clavier. Pour l’instant, ce genre d’outil est réservé à un usage médical, mais avec le perfectionnement de ces systèmes, l’utilisation d’un bras bionique plus fort qu’un bras classique deviendra envisageable.

Bebionic3

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Jambe bionique

En 2012, Zac Vawter fut le premier homme à monter 103 marches d’escalier avec une jambe bionique contrôlée par la pensée. À l’instar du bras bionique de DARPA, la jambe est attachée aux muscles et nerfs du sujet. Le problème de cette solution est que les mouvements restent encore limités et que le prototype coûte aujourd’hui 8 millions de dollars (6 millions d’euros). Seulement 50 personnes dans le monde utilisent cette jambe développée en partenariat avec MIT et les universités du Nouveau-Brunswick et de Venderbilt aux États-Unis. La jambe pèse 4,5 kg et dispose de deux moteurs. M. Vawter a réussi à grimper les 103 marches en moins d’une heure.

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Muscle bionique

Des chercheurs de l’Université du Texas ont conçu des muscles artificiels 100 fois plus forts que leurs alter ego naturels. Ils absorbent l’oxygène présent dans le sang et rejettent de l’hydrogène et de l’alcool. Ils sont composés de câbles et porte-à-faux. Les scientifiques espèrent un jour implanter ces muscles dans le corps de professionnels requérant une force surhumaine, à l’instar des pompiers, soldats ou astronautes. L’énergie chimique est convertie en chaleur, ce qui va permettre à l’alliage métallique utilisé de se contracter. Le muscle artificiel se relâche lorsque la température diminue.

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Des muscles en nanotube de carbone

Des chercheurs de MIT ont conçu des muscles à l’aide de nanotubes de carbone et de cellules cardiaques. L’ajout de la structure en carbone permet d’obtenir un muscle plus solide et plus résistant. Au final, les muscles développés en laboratoire étaient supérieurs aux muscles cardiaques classiques, ce qui laisse penser à la fabrication d’un coeur ou la création de muscles spéciaux plus solides. Il reste encore de nombreux défis à franchir et la toxicité des nanotubes de carbone est encore à définir. En attendant de les intégrer dans l’homme, ces muscles pourraient d’abord intégrer des robots afin de leur donner des mouvements plus naturels.

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Tendons artificiels

Des chercheurs de l’université de Pennsylvanie ont créé des tendons artificiels visant à remplacer des tendons humains endommagés. Ils ont utilisé des nanofils en polymère combinés à des tendons humains pour offrir un tissu plus solide. Les fibres synthétiques sont de l’ordre du nanomètre, ce qui est capital, car les fibres humaines ne pousseraient pas si le tendon artificiel est trop gros. Pour l’instant, la matrice synthétique est vouée à disparaître au profit de la matrice biologique, mais les scientifiques pensent un jour pouvoir l’utiliser pour fortifier les tendons traditionnels.

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Une rate artificiel

Harvard a reçu un prix de 9,25 millions de dollars (6,9 millions d’euros) du gouvernement américain après avoir développé une rate artificielle capable de filtrer le sang et traiter les infections qui pourraient causer la mort de soldats sur le champ de bataille. La rate mécanique utilise des têtes magnétiques pour éliminer les pathogènes. Elle est pour l’instant située à l’extérieur du patient, mais les efforts de miniaturisation tentent de rendre ce genre d’outil plus pratique et portable. Les scientifiques tentent aussi de développer un système capable de filtrer plus d’impuretés.

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Peau artificiel

Des chercheurs de Stanford ont conçu une peau en caoutchouc placée entre deux électrodes. D’une épaisseur de moins d’un millimètre et d’une longueur de 7 cm, cette peau artificielle sert de capteur pour remplacer ou optimiser la sensation de toucher. La membrane en caoutchouc détecte les changements de pression qui sont envoyés aux électrodes. Pour arriver à leurs fins, les scientifiques ont aussi développé un transistor flexible placé sur la membrane.

peau bionique

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Peau électronique

Des chercheurs japonais ont conçu une peau électronique d’une épaisseur de seulement un dixième de celle d’un cellophane. Flexible et souple, elle intègre des capteurs qui permettent de surveiller la température du corps, les battements de coeur et d’autres données sur la santé du patient. Les chercheurs anticipent l’intégration d’un module Wi-Fi et de LED organique. La peau deviendrait donc un écran et un module réseau. Ce prototype est le fruit de travaux réalisés sur les peaux destinées aux robots. C’est aussi la seule technologie qui n’a pas d’abord une application médicale puisque ce produit n’est là que pour augmenter les fonctionnalités d’une peau saine.