Il est désormais possible d’écrire des pensées uniquement avec l’esprit

17/05/2021 à 18 h 00 CEST

Des recherches menées par une équipe de spécialistes des National Institutes of Health (NIH) aux États-Unis ont créé une interface cerveau-ordinateur qui permet d’écrire en n’utilisant que l’esprit: des électrodes capturent la dynamique cérébrale qui se produit lors de la réflexion par écrit. , pour le traiter plus tard par des moyens informatiques et le convertir en texte écrit sur un écran.

L’innovation pourrait aider les personnes ayant différents handicaps physiques à retrouver leur capacité à communiquer et à interagir socialement, selon un communiqué de presse. Cette avancée marque une étape importante dans la application des interfaces cerveau-ordinateur, qui ont enregistré une croissance significative ces dernières années.

Les bras robotiques ou les fauteuils roulants contrôlés par l’esprit sont quelques exemples du potentiel de cette nouvelle approche technologique.

Fondamentalement, les interfaces cerveau-ordinateur fonctionnent en mesurant l’activité cérébrale et en générant des commandes afin d’interagir avec un ordinateur. Grâce à cela, l’ordinateur peut effectuer des actions «dirigées» par le cerveau.

Comme l’activité des membres supérieurs ou inférieurs n’est pas requise, ils deviennent une excellente alternative pour les personnes à mobilité réduite ou avec différents types de paralysie.

C’est le cas des systèmes qui combinent décodage cérébral, stimulation électrique et systèmes informatiques. Ils peuvent par exemple parvenir à ce qu’une personne qui a perdu sa mobilité dans ses bras puisse à nouveau saisir des objets avec une certaine autonomie.

Pour ce faire, ils «lisent» l’activité neuronale qui se produit lorsque la personne pense à un mouvement, puis la transmettent sous forme d’impulsions électriques qui agissent sur les muscles et permettent à la personne de ramasser un objet par elle-même.

Pensées de formulation

Dans la nouvelle étude, qui a été publiée dans la revue Nature, les scientifiques utilisent ces nouvelles technologies pour créer un dispositif qui permet d’écrire uniquement avec des pensées liées à des phrases écrites. Comment faites-vous? En principe, des électrodes sont implantées capables de lire l’activité cérébrale que produit la personne en pensant à une phrase. Il est à noter qu’une pratique ancienne a été utilisée: l’écriture manuscrite.

L’activité cérébrale traitée dans cette recherche est née des signaux produits par un volontaire lorsqu’on lui a demandé d’essayer d’écrire à la main. Ce faisant, la zone cérébrale liée aux soi-disant mouvements fins a été activée, permettant au système de «lire» la dynamique neuronale liée à chaque lettre ou expression. Les chercheurs ont pu détecter 200 neurones individuels qui ont été activés pendant que le participant essayait d’écrire comme s’il écrivait avec un crayon et du papier.

Une fois que les informations cérébrales liées à l’écriture sont détectées, un système informatique entre en action qui décode les signaux et les transforme en lettres, mots et phrases visibles sur un écran. Pour ce faire, un algorithme d’apprentissage automatique a été utilisé pour reconnaître les modèles neuronaux liés à chaque lettre. Le mécanisme enregistre les pensées et les convertit en texte numérisé en temps réel.

Rubrique connexe: Un nouveau clavier virtuel permettra de taper sans périphérique physique.

Différentes applications

Au-delà de l’innovation technologique, les spécialistes ont remarqué que ce type d’interfaces cerveau-ordinateur peut avoir un grand impact dans le domaine de la médecine visant la rééducation physique, car en «lisant» des pensées, ils peuvent profiter d’une compétence qui ne se perd pas avec handicap: il a été démontré dans différentes études que les personnes ayant des problèmes de mobilité sont toujours capables d’activer les mêmes zones cérébrales liées à des mouvements physiques qu’elles ne peuvent pas effectuer, rien qu’en y pensant.

Référence

Communication cerveau-texte haute performance via l’écriture manuscrite. Willett FR et coll. Nature (2021) .DOI: https: //doi.org/10.1038/s41586-021-03506-2

Photo: Les électrodes implantées enregistrent l’activité cérébrale produite lors de la réflexion sur l’écriture d’une phrase ou d’une phrase. Par la suite, ces informations sont analysées en direct par un ordinateur, qui transforme les données en mots qui apparaissent sur un écran. Crédit: Shenoy lab et Erika Woodrum.

Photo: Les électrodes implantées enregistrent l’activité cérébrale produite en pensant à écrire une phrase ou une phrase. Par la suite, ces informations sont analysées en direct par un ordinateur, qui transforme les données en mots qui apparaissent sur un écran. Crédit: Shenoy lab et Erika Woodrum.Vidéo: Institut médical HHMI Howard Hughes sur Youtube.

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