Agrégation concours externe

Section : sciences industrielles de l’ingénieur

Option : sciences industrielles de l’ingénieur et ingénierie électrique

Modélisation d’un système, d’un procédé ou d’une organisation

Support : Implant rétinien

Depuis plusieurs années déjà se développent dans le monde, et en particulier en France, des thérapies destinées à restaurer, au moins partiellement, une activité visuelle dans le cas de pathologies rétiniennes. En effet, de nombreuses cécités résultent d’une dégénérescence des photorécepteurs de la rétine, lesquels sont les cellules sensibles aux rayons lumineux. Une stratégie possible de réhabilitation concerne la mise en oeuvre d’implants rétiniens.
Dans l’oeil, la lumière qui atteint la rétine est transformée en signaux électriques par les photorécepteurs (cônes et bâtonnets). Ensuite, un réseau neuronal assez complexe va traiter ces signaux électriques pour transmettre au cerveau, au niveau du cortex visuel, des informations concernant la luminosité, le contraste, la couleur, le mouvement, etc… Le principe des implants rétiniens consiste à remplacer les photorécepteurs et neurones dégénérés de la rétine par une matrice de micro-électrodes implantée dans l’oeil, qui va ainsi recevoir des courants de stimulation électriques, reconstruisant le monde extérieur via une caméra externe. En effet, cette caméra, généralement logée sur la monture de lunettes du patient, va filmer les données visuelles pour les transmettre à un microprocesseur qui les convertit en impulsions électriques. La transmission des données du microprocesseur vers l’oeil peut se faire avec ou sans fil selon les types d’implants.
Cette solution thérapeutique d’implant permet une vision grossière et pixellisée du monde environnant après une phase d’apprentissage.

Etude proposée

Le sujet proposé porte sur les principaux éléments de ces neuroprothèses visuelles :

1. la caméra et l’acquisition du signal vidéo
2. le suivi des mouvements de l’oeil à l’aide d’un accéléromètre
3. la liaison par couplage magnétique entre les lunettes et la partie de l’implant positionnée sur le globe oculaire
4. la matrice de microélectrodes et les signaux de stimulation électrique associés