Des chercheurs ont réussi à doter des souris de vision infrarouge en leur injectant des nanoparticules dans la rétine. Une procédure qui pourrait selon eux parfaitement s'appliquer aux humains. Voici comment ça marche.
Cela ressemble un peu à un film de science-fiction à la X-Men : des chercheurs ont réussi à rendre le spectre infrarouge visible par des souris, qui comme les humains sont normalement incapables de percevoir ces longueurs d'onde. Le spectre des longueurs d'onde visible s'étend en effet de 380 à 740 nanomètres. L'infrarouge (IR), dont la longueur d'onde est comprise entre 750 nm et 0,1 mm environ, est notamment connu pour permettre la vision nocturne, car les ondes infrarouges émises par les objets chauds (comme un corps humain ou un moteur de voiture) émettent naturellement un rayonnement dans cette gamme de longueurs d'onde. C'est ce rayonnement IR qui est utilisé par les lunettes de vision nocturne qui le convertissent en lumière visible selon son intensité.
Des nanoparticules qui se fixent aux cellules photoréceptrices
C'est un peu le même principe qu'ont appliqué les chercheurs, issus de l'université des Sciences et Technologies de Hefei (Chine) et de la Medical School de l'université du Massachusetts (États-Unis). Dans leur expérience, publiée dans le journal Cell le 28 février 2019, ils ont utilisé des nanoparticules dites « à conversion ascendante » qui convertissent les photons IR en photons dans le spectre visible. Les scientifiques ont injecté ces nanoparticules dans les yeux de souris, qui sont alors venues se fixer aux cellules photoréceptrices de l'œil. Ces bâtonnets et cônes absorbent normalement uniquement la lumière visible que le cerveau interprète pour donner la vue.
Les nanoparticules (en blanc) se fixent aux bâtonnets (en violet) et aux cônes (en rouge) pour jouer le rôle de « traducteur » de la lumière IR et lumière visible. © Yuqian Ma et al, Cell, 2019
Grâce aux nanoparticules, qui « traduisent » la lumière de l'ordre de 980 nm en longueur d'onde plus courte (535 nm, soit la longueur d'onde du vert), les souris ont pu acquérir une vision infrarouge tout en conservant leur vision du spectre habituel. Les nanoparticules sont restées fixées près de 10 semaines avec un minimum d'effets secondaires (la cornée est restée un peu trouble au départ mais cela s'est rapidement dissipé). Lors de l'expérience, la souris a ainsi pu reconnaître différentes formes éclairées par la lumière IR et invisibles par l'œil humain, comme un triangle ou un cercle. Les chercheurs ont également vérifié que les pupilles se contractaient et que le système nerveux de la rétine et du cortex visuel était bien activé.
Se doter d’une vision nocturne et soigner des défauts visuels
Étant donné la similitude entre les systèmes de visions de la souris et de l'homme, « cela pourrait très probablement fonctionner chez l'humain », assure Xue Tian, un des auteurs de l'étude. Néanmoins, il n'est pas certain que le cerveau puisse correctement interpréter ces nouveaux signaux. De plus, si les nanoparticules ne semblent pas avoir d'effet indésirable dans l'immédiat, des injections répétées (l'effet étant transitoire) pourraient peut-être s'avérer néfastes pour les yeux à long terme. Les chercheurs travaillent d'ailleurs à l'élaboration de nanoparticules organiques plus compatibles avec la physiologie de l'œil humain.
Il n'empêche que le champ d'applications fait rêver. On pense naturellement aux domaines militaires ou de la sécurité, afin de doter les intervenants d'une vision nocturne temporaire. Mais ces nanoparticules pourraient aussi restaurer des défauts visuels, en modifiant ou en intensifiant certaines couleurs. Il serait aussi possible d'améliorer la perception des couleurs chez les personnes souffrant de dégénérescence maculaire, une des principales causes de perte de vision liée à l'âge. La souris, elle, en profitera sans doute pour mieux échapper aux chats.
- Certaines nanoparticules convertissent la lumière infrarouge en lumière visible.
- En injectant ces nanoparticules dans les yeux de souris, celles-ci ont pu reconnaître des formes invisibles par l’œil humain.
- Cette procédure pourrait s’adapter à l’humain et lui permettre de voir la nuit.
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L'être humain pourrait bientôt voir dans l'infrarouge
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