Martin LessardInterface neuronale : les machines comme extensions de notre cerveau

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 publié le 27 décembre 2012 à 12 h 57

Une équipe de chercheurs de l’École de médecine de l’Université de Pittsburgh est parvenue à placer des microélectrodes dans le cerveau de Jan Scheuermann, dans sa partie gauche, juste là où sont contrôlés les mouvements du corps.

Puis, grâce à un puissant algorithme, les signaux de son cerveau sont interprétés et traduits en mouvements.

Jan Scheuermann n’a qu’à penser à son bras, tout simplement. Elle pense qu’elle le déplace un peu, et tout à coup, c’est le bras robotisé qui bouge, celui qui est connecté au bout de ces microélectrodes plantées dans son cerveau.

Jan Scheuermann peut donc maintenant se servir, enfin, un morceau de chocolat. Oui, sans l’aide de personne, car Jan est paraplégique.

Le verrou de l’interface cerveau-machine

Quand on demande à Jan de penser à son membre inactif, les chercheurs voient à travers un scanneur quelle partie du cerveau s’active. L’algorithme interprète les décharges neuronales comme des signaux pour faire bouger le bras mécanique.

Tel un nouveau-né, elle apprend à diriger sa pensée pour prendre le contrôle de « son » bras, de « sa » main, de « ses » doigts et les faire bouger de façon cohérente.

C’est l’algorithme qui constitue l’avancée technologique. Un dernier verrou est tombé. Un cerveau humain peut être littéralement  »branché » afin d’en extirper une information qui est convertie en une action dans le monde réel, et non plus sur un écran.

Interpréter les ondes cérébrales n’est pas nouveau, le faire avec des petits électrodes dans le crâne d’un humain, oui. Auparavant, un casque était nécessaire pour capter les ondes cérébrales. Maintenant, de petits circuits implantés permettent à des machines de devenir de véritables extensions de notre corps.

Bienvenues aux cyborgs

La science a fait de grands bonds en ce qui concerne l’interface neuronale. Depuis quelques années, ce ne sont plus des macaques qui font l’objet d’expérimentations, mais les humains eux-mêmes, montrant ainsi qu’une application à grande échelle est possible, et ce, dans un avenir prévisible.

Déjà, d’autres chercheurs ont développé une prothèse de bras robotique qui peut être complètement intégrée et reliée par des électrodes aux os, aux nerfs et aux muscles du corps.

À court ou moyen terme, on peut voir deux avancées :

1) Le passage au sans-fil pour faire communiquer les implants avec le bras ne devrait pas constituer un grand problème. La greffe serait alors peu ou non apparente.

2) L’ajout de la rétroaction en renvoyant la sensation du toucher au cerveau, comme le chaud, le froid, le rugueux, le doux, etc. L’électronique saisit sans trop de mal ces concepts. Les faire passer au cerveau sera par contre plus délicat.

Un coup d’avance

Maintenant que le verrou de l’interface cerveau-machine a sauté, pourquoi s’arrêter en si bon chemin?

La possibilité de communiquer de cerveau à cerveau, peut-être?

Des influx d’un cerveau peuvent être interprétés par un autre cerveau pour échanger des messages par la seule pensée.

Ça ne sera pas, dans un premier temps, des échanges de poèmes en alexandrins, mais plus probablement des sensations ou des commandes simples.

Quand on sait que la DARPA, la division recherche et développement de l’Armée américaine, finance une partie des recherches de l’École de médecine de l’Université de Pittsburgh, je vous laisse deviner ce qu’ils ont derrière la tête, sans jeu de mots…

Futur, Robotique