La puce de Neuralink implantée chez un humain connait des problèmes

[GBo]

Bonjour,
Quelques mois seulement après l'implantation du BCI (Brain-Computer Interface) de Neuralink chez un patient humain tétraplégique (qui est arrivé grâce à l'implant à contrôler un curseur de souris d'ordinateur), on apprend au détour d'un blog du constructeur que des électrodes se sont détachées du cerveau, ce qui doit être compensé par une meilleure exploitation de celles qui restent:

https://neuralink.com/blog/prime-stu...er-experience/

In the weeks following the surgery, a number of threads retracted from the brain, resulting in a net decrease in the number of effective electrodes. This led to a reduction in BPS (Fig 04). In response to this change, we modified the recording algorithm to be more sensitive to neural population signals, improved the techniques to translate these signals into cursor movements, and enhanced the user interface. These refinements produced a rapid and sustained improvement in BPS, that has now superseded Noland’s initial performance.

Certains spécialistes des BCI dont des concurrents de Neuralink disent que c'est certainement du à la technologie d'implant particulière qui n'a pas assez tenu compte du fait que le cerveau bouge constamment par rapport à la boite crânienne sur laquelle est fixé le module:

Des spécialistes des implants cérébraux ont déclaré à Bloomberg que les complications pouvaient provenir du fait que les fils se connectent à un dispositif qui se trouve dans l'os du crâne, plutôt qu'à la surface du tissu cérébral. « Une chose que les ingénieurs et les scientifiques ne comprennent pas, c'est à quel point le cerveau bouge dans l'espace intracrânien », a déclaré Eric Leuthardt, neurochirurgien à la faculté de médecine de l'université de Washington à St Louis. « Le simple fait de hocher la tête ou de la bouger brusquement peut entraîner des perturbations de plusieurs millimètres. »
[...]
Traditionnellement, les chirurgiens placent les implants cérébraux directement sur le tissu cérébral lui-même, où ils se déplacent « comme un bateau sur l'eau », a déclaré Matt Angle, directeur général de la société rivale d'implants cérébraux Paradromics. Avoir des fils qui se rétractent « n'est pas normal pour un implant cérébral », a-t-il ajouté.

Avant d'implanter le dispositif chez Noland Arbaugh, un patient tétraplégique, Neuralink l'a testé de manière approfondie sur des animaux. L'un des problèmes potentiels est que le cerveau des animaux étant plus petit, les électrodes ne se déplacent pas autant que chez l'homme, a expliqué Eric Leuthardt.

https://www.lesechos.fr/tech-medias/...nement-2093989

Espérons pour le patient que le problème est désormais stabilisé.
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[Liet Kynes]

La question est pourquoi ces fils ? c'est peut-être moins invasif du point de vue de la chirurgie ? -> l'autorisation des autorités n'aurait pas été accordée le cas échéant?

[GBo]

La question est pourquoi ces fils ? c'est peut-être moins invasif du point de vue de la chirurgie ? -> l'autorisation des autorités n'aurait pas été accordée le cas échéant?

Pourquoi ces fils ? Ce sont les électrodes plantées dans le cerveau, il faut bien capter les signaux neuronaux... Avec cette façon de faire on en tire des informations précises mais à ma connaissance il n'y a pas plus invasif.

[Liet Kynes]

Pourquoi ces fils ? Ce sont les électrodes plantées dans le cerveau, il faut bien capter les signaux neuronaux... Avec cette façon de faire on en tire des informations précises mais à ma connaissance il n'y a pas plus invasif.

Je pose la question du fait de ta citation : "Traditionnellement, les chirurgiens placent les implants cérébraux directement sur le tissu cérébral lui-même, où ils se déplacent « comme un bateau sur l'eau », a déclaré Matt Angle, directeur général de la société rivale d'implants cérébraux Paradromics. Avoir des fils qui se rétractent « n'est pas normal pour un implant cérébral », a-t-il ajouté."

La greffe sans fils est donc certainement plus invasive et en conséquence pas forcément admise chez l'être humain (la citation ne dit pas à quelle espèce correspond la "tradition"

[A voir en vidéo sur Futura]

[GBo]

La greffe sans fils est donc certainement plus invasive et en conséquence pas forcément admise chez l'être humain (la citation ne dit pas à quelle espèce correspond la "tradition")

Je ne comprends pas ton raisonnement sorry. En point d'entrée, si tu ne connais rien au sujet, lire déjà "IND adaptés aux humains" dans:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Interf...ronale_directe

[Liet Kynes]

J'ai retrouvé l'article de présentation de Neuralink : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8083990/

[GBo]

J'ai retrouvé l'article de présentation de Neuralink : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8083990/

A noter que c'est un article sur le BCI de Neuralink mais pas de Neuralink, petite nuance. L'article est assez critique du coup, lire en particulier "Unanswered questions and potential avenues".

[Liet Kynes]

A noter que c'est un article sur le BCI de Neuralink mais pas de Neuralink, petite nuance. L'article est assez critique du coup, lire en particulier "Unanswered questions and potential avenues".

Je n'ai pas vérifié l'auteur: je suis passé par là https://sante.lefigaro.fr/medecine/n...umain-20240130
Je cite:
"En mars 2021, Musk et les équipes de Neuralink ont décrit en détail dans la revue Cureus leur implant et le robot chirurgical spécialement développé pour le poser."

[GBo]

Je n'ai pas vérifié l'auteur: je suis passé par là https://sante.lefigaro.fr/medecine/n...umain-20240130
Je cite:
"En mars 2021, Musk et les équipes de Neuralink ont décrit en détail dans la revue Cureus leur implant et le robot chirurgical spécialement développé pour le poser."

Il faut croire que la journaliste n'a pas lu non plus le papier dont elle parle.

[Liet Kynes]

Il faut croire que la journaliste n'a pas lu non plus le papier dont elle parle.

Ton "non plus" est une marque de courtoisie? J'ai lu les parties qui pouvaient être intéressantes mais sans plus, La R&D chez Musk étant souvent essentiellement "apprendre de ses erreurs et affiner après" je ne suis pas vraiment étonné du résultat.
Si la solution à ces déconnexions consiste à ré-entrainer le patient en permanence, le projet est mal parti.

[GBo]

La philo d'"apprendre de ses erreurs" a fait ses preuves pour les tests de fusées à vide de SpaceX, pour Neuralink c'est bien sûr une toute autre approche à partir du moment où l'implantation chez l'humain était visée, sans erreur possible (autre que les complications possibles d'une telle opération chirurgicale) : tous les tests imaginables ont donc été fait AVANT sur des animaux (au grand dam des défenseurs des animaux d'ailleurs, mais comment faire autrement ?). Donc pour moi ces décrochages d'électrodes quelques semaines après l'opération (quel pourcentage d'ailleurs ? ce n'est pas dit...) est une surprise, et va encourager les approches concurrentes (comme celle des patchs d'électrodes du Dr Benjamin Rapaport qui a quitté Neuralink pour fonder sa boite).

“Le système Neuralink est basé sur des microélectrodes pénétrantes. Le système Precision est basé sur des microélectrodes de surface, qui sont de minuscules petites électrodes qui recouvrent la surface du cerveau sans la pénétrer », a expliqué Rapaport.

Source: https://fr.qz.com/securite-de-la-puc...min-1851460612

[GBo]

Plus de détails de cette approche concurrente (en bon anglais cette fois), car c'est intéressant:

https://www.wsj.com/podcasts/wsj-the...7-5c7fd9b432b4

Dr. Benjamin Rapoport: At Precision, the physical interface with the brain is a thin film, about a quarter of the width of a human eyelash, that conforms to the undulating surface of the brain. And inside that thin film are embedded tiny little platinum micro-electrodes, each one about the size of a neuron. And each of those electrodes is connected to electronics using a very, very thin platinum wire. The electrodes are arranged in a lattice structure, and so, the electrodes coat the surface of the brain in a very regular geometric pattern and can detect electrical signals from the brain surface. The brain contains lots of signals, but there's also a lot of noise. So, it's like being in a stadium or a cocktail party, where you're interested in the person speaking next to you, but there's also a lot of chatter. And so, the electronics needs to handle that. It's a lot of data, and that needs to be done in a way that is power efficient and doesn't heat up the brain tissue or the body tissue. And that requires compression of the data. Those digitized neural data are transmitted to an external system, and that's where the translation of biological signals into an intelligible form takes place, kind of like a machine translation. And everyone's brain is different. It's possible to know where your language region is or where your hand motor function is, in general terms, but exactly where the electrical signals are that correspond to you intending to move your fingers, is a little bit different from you to me, to the next person. And so, there's a calibration process that is required to learn if a user is thinking, intending to move or speak, through which the machine learning-based software learns how to interpret the brain signals of one person or the next person.

[...]

Danny Lewis: This is still brain surgery. What's the procedure actually like?

Dr. Benjamin Rapoport: We have designed a minimally invasive procedure that involves making a tiny little slit in the scalp and that allows us to make an incision through the bone that is less than a millimeter in thickness. And because the electrode films are very thin, we can slip them through a little slit in the bone onto the brain surface. And we have various imaging techniques that allow us to do this with a high level of safety and precision, to make sure that the electrodes are placed safely on the brain surface, in the right place. And the safety and movability of these electrode arrays allows us to slide them over the brain surface. Allows us to map with a high level of accuracy and confidence, exactly where the key areas are. So, we know to within 10 millimeters where the right area is before we go in. But once the electrode array is on the brain, we can move it a little bit to make sure that we're getting exactly the right signals from exactly the right location. And so, the surgery doesn't end until we're sure about that.

[Liet Kynes]

L'idéal serait de pouvoir démêler ce qui est capter avec des électrodes externes.. qui sait avec les progrès de l'IA ?

[GBo]

L'idéal serait de pouvoir démêler ce qui est capter avec des électrodes externes.. qui sait avec les progrès de l'IA ?

Oui, c'est une très bonne question.

[GBo]

Du nouveau sur cette affaire, d'après Reuters qui cite des sources anonymes, le problème de débranchement d'électrodes était déjà arrivé sur des animaux sans que la société ne juge utile de modifier leur dispositif:
https://www.reuters.com/technology/m...ay-2024-05-15/
De ce je comprends aussi, les ancrer plus profondément dans le cerveau aurait eu d'autres inconvénients, dont le risque de le blesser localement en cas de retrait.

[GBo]

Juste par souci de complétude puisque j'ai commencé ce sujet: on finit par apprendre (et pas par le site de Neuralink) que c'est près de 85% des fils qui se sont débranchés chez le premier patient : il a pu se réentrainer à bouger le curseur de souris avec les 25% restant mais il n'a pas retrouvé la capacité de cliquer:

When only about 15 percent of the threads remained in place, Mr. Arbaugh lost command of the cursor altogether. Engineers recalibrated the computer programs to perform most tasks he had been able to do before. Because he can no longer get the system to do mouse clicks, he’s using a new tool that allows him to click by hovering a cursor over the item he intends to select.

"Despite Setback, Neuralink’s First Brain-Implant Patient Stays Upbeat"
https://www.nytimes.com/2024/05/22/h...t-arbaugh.html

[GBo]

Typo, c'est donc 15% des électrodes qui restent implantées...

Neuralink a eu néanmoins le feu vert de la FDA pour pucer un 2ième cobaye humain, moyennant une implantation plus profonde des électrodes pour qu'elles tiennent mieux:

"US FDA clears Neuralink's brain chip implant in second patient, WSJ reports"
https://www.reuters.com/science/us-f...ts-2024-05-20/

[Garion]

Ce qui est un peu triste avec cette expérimentation, c'est que le premier sujet (tétraplégique) a pu profiter de la technologie pendant quelques semaines pour pouvoir interagir avec un ordinateur (et même jouer à des jeux vidéos avec des amis à lui) et que quand ça a foiré, on lui a dit, le prochain, ça ne sera pas vous, vous ne pourrez pas profiter à nouveau de cette technologie. Ça manque d'humanité quand même (mais bon, on sait que ce n'est pas le fort d'Elon Musk).

[GBo]

A priori, Noland Arbaugh a pu recommencer à contrôler son ordi après la perte d'une grande partie des électrodes, c'est juste qu'ils ont du faire une bidouille pour émuler le clic de souris.

[Liet Kynes]

Par contre une autre opération ne semble pas possible, j'espère pour lui que l'intervention Neuralink ne lui ferme pas la porte à d'autres technologies pour la suite..

Edit je n'avais pas vu ta remarque en #18 GBo

[mh34]

Ce qui est un peu triste avec cette expérimentation, c'est que le premier sujet (tétraplégique) a pu profiter de la technologie pendant quelques semaines pour pouvoir interagir avec un ordinateur (et même jouer à des jeux vidéos avec des amis à lui) et que quand ça a foiré, on lui a dit, le prochain, ça ne sera pas vous, vous ne pourrez pas profiter à nouveau de cette technologie.

Ah oui...et on l'avait prévenu avant, qu'on allait le sortir de l'expérimentation, ou pas? Quelqu'un sait?

Ça manque d'humanité quand même (mais bon, on sait que ce n'est pas le fort d'Elon Musk).

C'est le moins qu'on puisse dire!

[fred3000gt]

Du nouveau sur cette affaire, d'après Reuters qui cite des sources anonymes, le problème de débranchement d'électrodes était déjà arrivé sur des animaux sans que la société ne juge utile de modifier leur dispositif:
https://www.reuters.com/technology/m...ay-2024-05-15/
De ce je comprends aussi, les ancrer plus profondément dans le cerveau aurait eu d'autres inconvénients, dont le risque de le blesser localement en cas de retrait.

Un des autres problèmes (que j’ai peut-être d’ailleurs moi-même au labo) “d’ancrer plus profondément” est la prolifération de cellules gliales (quand il y a contact direct entre électrodes et tissu nerveux) qui à terme empêchent de capturer un bon signal.

[GBo]

Bonjour,
Au fait un deuxième patient, également paralysé suite à une lésion de la moelle épinière, a été implanté avec une puce Neuralink:

"Second brain implant by Elon Musk’s Neuralink: will it fare better than the first?"
https://www.nature.com/articles/d41586-024-02368-8

Il apparait que sur les 1024 électrodes, environ 400 seulement envoient des signaux.
De plus il faut se rappeler que pour le premier patient, c'est un mois après l'intervention que 85% des électrodes se sont retractées, donc croisons les doigts.

cdlt,
GBo

[mh34]

En cherchant des informations sur l'évolution du deuxième patient, j'ai découvert le" problème de la pomme" grâce à cette video ; https://www.youtube.com/watch?v=zYmSBr7Kz1Y
Très intéressant.