Il commande ses deux bras-robots grâce à des implants cérébraux

Publié le : 11 décembre 2020

Robert Chmielewski est devenu tétraplégique à l’adolescence, suite à un accident de surf. En janvier 2019, des chirurgiens lui ont implanté six électrodes dans le cerveau, au cours d’une opération de dix heures. L’objectif des électrodes est à la fois de lui permettre de commander ses deux bras prothétiques par la pensée, mais également d’établir une sensation dans ses ‘mains’. Aujourd’hui, presque deux ans après l’opération, l’étude a franchi un cap important : il parvient désormais à utiliser ses deux bras-robots pour des tâches simples comme se nourrir. Cette étude est menée par des chercheurs de Johns Hopkins Medicine (JHM) et du Laboratoire de Physique Appliquée de l’Université Johns Hopkins (APL).

Jusqu’à présent « ce type de recherche, connu sous le nom d’interface cerveau-ordinateur (BCI), s’est principalement concentré sur un seul bras, contrôlé d’un seul côté du cerveau, explique le professeur Pablo Celnik, membre de l’équipe de recherche, directeur de l’école de médecine de l’Université Johns Hopkins, et professeur de médecine et rééducation. Ainsi, être capable de contrôler deux bras robotiques effectuant une activité de base de la vie quotidienne – dans ce cas, couper une pâtisserie et l’amener à la bouche en utilisant des signaux détectés des deux côtés du cerveau via des électrodes implantées – est un net progrès ». En effet, comme l’explique le Dr Gabriela Cantarero, également membre de l’équipe de recherche, « le contrôle simultané de deux membres par l’interface cerveau-ordinateur est un défi particulier car il ne s’agit pas d’une simple addition 1+1 de ce que fait le bras gauche plus ce que fait le bras droit dans le cerveau, mais plutôt d’essayer de calculer la somme des deux bras comme 1 plus 1 égale 3,8 ».

Le système utilisé chez Robert Chmielewski combine les commandes de la pensée avec l’intelligence artificielle pour automatiser les tâches les plus simples, afin de permettre à l’utilisateur « de se concentrer sur les parties de la tâche qui comptent le plus ». « Notre objectif est de rendre des activités, comme manger, faciles à accomplir en faisant faire au robot une partie du travail et en laissant l’utilisateur responsable des détails : quel aliment manger, où le couper, quelle doit être la taille du morceau coupé, etc », explique le Dr David Handelman, roboticien et membre de l’équipe.

Une prochaine étape de l’étude sera d’augmenter le nombre d’activités de la vie quotidienne réalisables par ce binôme homme-machine. Une autre sera de « fournir aux utilisateurs un retour d’information sensoriel supplémentaire au fur et à mesure que les tâches sont effectuées, explique le Dr Francesco Tenore, ingénieur électricien et membre de l’équipe de recherche. Cela signifie que l’utilisateur n’aura pas à se fier uniquement à sa vision pour savoir s’il réussit, de la même manière que les personnes non blessées peuvent ‘sentir’ comment elles attachent leurs lacets sans avoir à regarder ».

Source : Medical Press, Johns Hopkins University (09/12/2020)

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