14 Mai, 2021

Une interface cerveau-ordinateur permet aux utilisateurs paralysés de taper rapidement du texte en imaginant qu’ils l’écrivent.

Biotechnologie, Electronique, Informatique, Intelligence Artificielle, Internet, Logiciel, Matériel, Médical, NTIC, Réseau, Technologie, Télécoms

Un des réseaux d’électrodes implantés utilisés dans la nouvelle interface cerveau-ordinateur.

Lorsqu’une personne est paralysée à partir du cou, il va de soi qu’elle ne peut plus écrire des mots à la main. Cependant, elle peut toujours penser à le faire, et ces pensées pourraient lui permettre de taper des messages via une nouvelle interface cerveau-ordinateur (ICO).

Mis au point par une équipe de scientifiques dirigée par l’université de Stanford, ce dispositif comprend deux réseaux d’électrodes implantés. Celles-ci surveillent l’activité électrique d’environ 200 neurones dans le cortex moteur du cerveau, qui contrôle les mouvements de la main. Même lorsqu’un patient ne peut pas bouger ses membres en raison d’une lésion de la moelle épinière, cette région du cerveau est toujours capable de produire les mêmes signaux qu’auparavant.

Le système a été testé sur un volontaire masculin tétraplégique de 65 ans ayant subi une lésion de la moelle épinière et ayant reçu des implants d’électrodes. Pour l’étude, on lui a demandé d’imaginer qu’il écrivait les 26 lettres de l’alphabet en minuscules – avec un stylo et du papier – alors que chacune d’elles s’affichait sur un écran d’ordinateur. En plus des lettres, le participant a également pensé à écrire les symboles de ponctuation > et ~ qui représentent respectivement un espace et un point.

Pendant qu’il le faisait, un algorithme d’apprentissage automatique installé sur l’ordinateur relié à l’appareil a déterminé quels schémas d’activité neuronale correspondaient à telle lettre ou tel symbole. Lorsque le volontaire pensait ensuite à écrire ce caractère, l’ordinateur était donc capable de l’identifier et de réagir en l’affichant à l’écran.

Une illustration décrivant le concept de base du système.

De cette manière, l’homme a pu taper des phrases complètes, une lettre à la fois. Fait important, il a pu le faire à une vitesse de frappe d’environ 90 caractères par minute, ce qui correspond approximativement à la vitesse à laquelle une personne de son âge peut composer un message texte sur un smartphone. En revanche, sur les ICO existantes, qui obligent les utilisateurs paralysés à déplacer mentalement un curseur à l’écran pour composer des messages, une vitesse maximale d’environ 40 caractères par minute seulement est possible.

Les scientifiques prévoient maintenant de tester cette technologie avec un volontaire qui est non seulement paralysé, mais qui a également perdu la capacité de parler. Ils envisagent également d’ajouter d’autres caractères au système, tels que des lettres majuscules et des chiffres.