Interface cerveau-ordinateur capable de lire dans les pensées des utilisateurs

Des scientifiques ont développé une interface cerveau-ordinateur capable de capturer et de décoder le monologue intérieur d'une personne.

Ces résultats pourraient aider les personnes ne parlant pas à communiquer plus facilement. Contrairement à certains systèmes précédents, la nouvelle interface cerveau-ordinateur ne demande pas aux utilisateurs de prononcer des mots. Il leur suffit de réfléchir à ce qu'ils veulent dire.

Un participant à une expérience d'interface cerveau-ordinateur décode ses pensées. Photo : Emory BrainGate

« C'est la première fois que nous parvenons à comprendre à quoi ressemble l'activité cérébrale lorsque l'on pense simplement à parler », a déclaré Erin Kunz, co-auteure de l'étude et ingénieure électricienne à l'Université de Stanford. « Pour les personnes souffrant de troubles graves de la parole et de la motricité, une interface capable de décoder la parole intérieure pourrait les aider à communiquer beaucoup plus facilement et naturellement. »

Des interfaces cerveau-ordinateur (ICO) sont en cours de développement pour permettre aux personnes paralysées d’utiliser leurs pensées pour contrôler des dispositifs d’assistance, tels que des prothèses, ou pour communiquer avec d’autres.

Certains systèmes impliquent l’implantation d’électrodes dans le cerveau d’un patient, tandis que d’autres utilisent l’IRM pour observer l’activité cérébrale et la corréler avec des pensées ou des actions.

Cependant, de nombreuses ICM facilitant la communication exigent de l'utilisateur un effort pour articuler ses propos, un processus qui peut être fatigant pour les personnes dont le contrôle musculaire est limité. Les chercheurs de cette nouvelle étude se sont demandé s'ils pourraient remplacer ce processus par le décodage de la parole interne.

Dans la nouvelle étude, publiée le 14 août dans la revue Cells, Erin Kunz et ses collègues ont travaillé avec quatre personnes paralysées par un accident vasculaire cérébral ou une sclérose latérale amyotrophique (SLA), une maladie dégénérative qui affecte les cellules nerveuses qui aident à contrôler les muscles.

Des interfaces cerveau-ordinateur sont en cours de développement pour « démasquer » la différence entre pensées et mots. Photo : Camtree Launches

Des électrodes ont été implantées dans le cerveau des participants dans le cadre d'un essai clinique visant à contrôler des appareils d'assistance par la pensée. Les chercheurs ont entraîné l'IA à l'aide de modèles pour décoder les pensées internes et les propos du patient à partir de signaux électriques captés par les électrodes cérébrales des participants.

L'équipe a constaté que les modèles décodaient les phrases mentalement réfléchies des participants avec une précision allant jusqu'à 74 %. Ils reconnaissaient également le langage intérieur d'une personne dans des tâches qui l'exigeaient, comme mémoriser l'ordre d'une série de flèches pointant dans différentes directions.

La parole intérieure, ou plus précisément la pensée intérieure, et la parole produisent toutes deux des modèles similaires d’activité cérébrale dans le cortex moteur, qui contrôle le mouvement, mais la parole intérieure produit généralement une activité plus faible.

L'un des problèmes éthiques des ICM réside dans leur capacité à déchiffrer les pensées intimes d'un utilisateur plutôt que ses intentions. L'écart entre les signaux cérébraux émis par la parole et les pensées intérieures suggère que les futures interfaces cerveau-ordinateur pourraient lire dans les pensées d'une personne.

Pour protéger davantage le système actuel contre le décodage accidentel du discours intérieur d'une personne, l'équipe a développé un BCI protégé par mot de passe.

Les participants pouvaient utiliser le discours de test pour communiquer à tout moment, mais l'interface ne commençait à décoder le discours intérieur qu'après avoir récité silencieusement la phrase secrète « chitty chitty bang bang ».

« Bien que les BCI ne puissent pas décoder des phrases complètes lorsqu'une personne ne pense pas clairement avec des mots, des appareils avancés pourraient être capables de le faire à l'avenir », ont écrit les chercheurs dans la revue Cell.