Une interface cerveau-machine pour écrire uniquement par la pensée

Publié le 17 Mai, 2021

Des chercheurs du consortium BrainGate[1] ont mis en œuvre un capteur implanté dans le cerveau « pour enregistrer les signaux cérébraux associés à l’écriture manuscrite ». Ils ont ensuite utilisé ces signaux « pour générer du texte sur un ordinateur en temps réel ». Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nature[2].

Le participant à l’essai clinique, un homme alors âgé de 65 ans souffrant de lésions de la moelle épinière au niveau cervical, a utilisé le système « pour “taper” des mots sur un ordinateur à un rythme de 90 caractères par minute ». Pour ce faire, il n’a eu qu’à « penser aux mouvements de la main impliqués dans la création de lettres écrites ». Deux « minuscules » électrodes « de la taille d’une aspirine pour bébé » ont été implantées dans la partie de son cerveau associée aux mouvements de son bras et de sa main droite. Grâce aux signaux issus des neurones lorsque l’homme imaginait écrire, puis enregistrés par les capteurs, « un algorithme d’apprentissage automatique a reconnu les motifs que son cerveau produisait pour chaque lettre ».

Un système rapide

« Si le système est si rapide, c’est parce que chaque lettre suscite un schéma d’activité très distinctif, ce qui permet à l’algorithme de les distinguer relativement facilement les unes des autres », explique Frank Willett, chercheur à l’université de Stanford et au Howard Hughes Medical Institute (HHMI), qui a dirigé l’étude.

Le précédent record de frappe avec une interface cerveau-ordinateur était de 40 caractères par minute, un record obtenu en réfléchissant « aux mouvements nécessaires pour pointer et cliquer sur des lettres sur un clavier virtuel ».

Selon les chercheurs, ce système pourrait un jour aider à restaurer la capacité des personnes à communiquer, après une paralysie causée par un accident ou une maladie. En 2012, l’équipe avait publié des recherches dans lesquelles les participants aux essais cliniques étaient parvenus à faire fonctionner « des prothèses robotiques multidimensionnelles » à l’aide d’une interface cerveau-machine. « Plus récemment », l’équipe a démontré la « première utilisation humaine » d’une interface cerveau-machine intracorticale sans fil « capable de transmettre des données neuronales à pleine bande passante ».

 

[1] Une de ses missions est de « rétablir une communication rapide et intuitive pour les personnes souffrant de graves troubles de la parole ou de la motricité ».

[2] High-performance brain-to-text communication via handwriting, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03506-2

Source : Medical Xpress, Brown University (12/05/2021) – Photo : iStock

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