Une interface sans fil cerveau-machine dédiée aux handicapés

Par 20 janvier 2015
Mots-clés : e-Health, Amérique du Nord
cerveau-machine

Des chercheurs américains sont parvenus à élaborer une interface sans fil qui pourrait permettre aux handicapés de contrôler ordinateurs, chaises roulantes et autres objets par la pensée.

Initialement né d’un consortium visant à développer des techniques de contrôle par la pensée pour les personnes handicapées, le projet BrainGate a débuté il y a un peu plus de 10 ans par des implantations de puces dans les cerveaux des patients. Comme décrit dans un article de 2004 de l’Atelier, la puce était reliée à des ordinateurs via un câble, et détectait l’activité électrique du cerveau, censée traduire la volonté d’effectuer des mouvements ou des actions. Mais ces expérimentations ont vite trouvé leur principale limite : aucun de ces dispositifs ne peut être utilisé dans des conditions "normales". Il faut en effet plusieurs assistants scientifiques pour que l’implant fonctionne correctement, et "il est difficile pour un patient d’utiliser ce dispositif dans la mesure où il doit être connecté en permanence à une multitude de câbles" souligne Arto Nurmikko, professeur à la Brown University où le projet est né.  Dix ans n’ont pas été de trop pour que ces chercheurs, en partenariat avec l’entreprise BlackRock Microsystems, parviennent à concevoir un terminal lequel  attaché au crâne du patient, peut lui permettre de contrôler des objets, sans nul besoin de câbles extérieurs.

Extraction d’une grande masse de données

La puce attachée au crâne est reliée à des électrodes disposées dans le cerveau qui récoltent l’activité neuronale. Le terminal est constitué d’un amplificateur d’ondes (pour que les signaux soient suffisamment puissants pour être réutilisés), de circuits pour numériser l’information ainsi que d’une radio émettant les ondes à des récepteurs. Et l’information est extraite à une vitesse de 48 MB/s, vitesse similaire à la connexion Internet d’un foyer. Le dispositif est alimenté par une batterie, et ne consomme quasiment rien (seulement 30 milliwatts). Si certains "devices" similaires ont déjà été confectionnés auparavant, la professeure Cindy Shestek insiste sur la rapidité du dispositif qui peut extraire du cerveau une grande masse de données (équivalente à 200 DVD par jour).
Les électrodes présentes dans le cerveau sont alors capables de récolter l’activité de 100 neurones à la fois. Ces signaux peuvent maintenant être traduits de façon suffisamment précise pour savoir quel mouvement un être humain souhaite réaliser. Les tests en cours sur une demi-douzaine de patients et de singes montrent qu’il est alors possible de contrôler une souris d’ordinateurs ou encore un bras robotique simplement par la pensée.

Ces dispositifs comportent tout de même encore des risques pour être utilisés dans un cadre domestique. Ils peuvent en effet causer des infections sous la peau. L’aspect financier peut en effet être un obstacle de taille même si les technologies relatives à l’électroencéphalographie (EEG) sont maintenant de moins en moins chères. De simples casques low-cost peuvent permettre de contrôler des fauteuils roulant avec la pensée. Mais ces dispositifs sont encore complexes, et nécessitent une puissance bien supérieure pour être précis et être totalement fiables.

 

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