J'ai parlé à plusieurs reprises des nouvelles technologies, comme les interfaces cerveau-ordinateur (IMC) et la stimulation magnétique transcrânien (TMS).
Parmi les nombreux domaines de recherche, le plus prometteur est celui de la neuromodulation et du neurotraining, l’apprentissage rapide. Et à en juger par les résultats, le neurotraining pourrait réellement jouer un rôle important à l’avenir.
Pilotes, espions, champions en un éclair
Prenez par exemple les volontaires qui ont appris à piloter des avions de combat de l'USAF grâce au neuroentraînement après que ces technologies ont littéralement chargé les connaissances nécessaires dans leur esprit (comme Neo apprenant les arts martiaux dans la Matrice). Ou l’équipe olympique de ski Team USA qui a réussi à améliorer ses performances de 80 % grâce à l’entraînement par stimulation magnétique transcrânienne.
Ce ne sont là que deux exemples parmi les nombreux possibles.
Un projet si prometteur qu'il a été reçu plus tard une subvention de 50 millions de dollars de la DARPA. La cible? Réduisez le temps nécessaire à la formation des espions et des soldats. De combien? des années, des mois, voire des semaines.
C’est donc tout naturellement que l’US Air Force (USAF) souhaite désormais utiliser le neurotraining pour réduire les temps d’entraînement d’au moins 50 %.
iNeuralS
Le projet a démarré en août dernier Système d'apprentissage neuronal individualisé (iNeuraLS) pour accélérer la formation des pilotes grâce à la stimulation cérébrale. Le processus est également appelé « Neurotraining » ou « Neuromodulation ».
L'US Air Force est confrontée à une pénurie de pilotes depuis des années et espère que la technologie lui permettra de remplir rapidement ses rangs et d'ajouter de nouvelles compétences de pilotage.
Le rythme des innovations dans l’aviation militaire continue de s’accélérer. Il existe aujourd’hui des avions équipés d’intelligence artificielle comme le Skyborg, et de nouveaux jets autonomes capables de battre les avions à pilotage humain. Les forces aériennes qui peuvent facilement acquérir de nouvelles compétences et technologies auront un avantage certain sur leurs adversaires.
«Nous voulons rendre notre main-d'œuvre adaptable au changement», dit-il Ponts Nathaniel, ingénieur de recherche biomédicale et responsable de l’équipe interface neuronale. « L’objectif est de développer une technologie qui leur permette d’appliquer de nouvelles connaissances le plus rapidement possible. »
Neurotraining : « télécharger » des connaissances dans l'esprit
La neuromodulation est utilisée pour une grande variété d'applications médicales, notamment le traitement de la douleur chronique, de la maladie de Parkinson et des traumatismes crâniens. Les implants cochléaires, qui utilisent des électrodes pour transmettre des signaux au nerf cochléaire d'une personne sourde, sont peut-être l'exemple le plus connu de cette technologie.
Les implants cochléaires reposent sur l'implantation chirurgicale d'électrodes sous la peau derrière l'oreille d'une personne et sont considérés comme invasifs. Neuralink par Elon Musk, un appareil avec lequel le milliardaire aux multiples facettes veut aider (aussi) les personnes atteintes de troubles neurodégénératifs à se remettre sur les rails, ainsi que nous connecter tous à une intelligence artificielle dans le cloud, est un autre exemple de neuromodulation invasive.
Neuromodulation non invasive
L'US Air Force ne croit pas qu'il soit nécessaire de percer le crâne d'un pilote. L'écouteur à électrode du laboratoire stimulera plutôt une branche du nerf vague qui s'étend jusqu'à l'oreille humaine.
"L'appareil délivre une petite quantité de courant dans le cerveau à travers le cuir chevelu, à travers le crâne, pour stimuler une zone particulière", explique-t-il. Gaurav Sharma, Officier technique principal pour la neuroscience cognitive à la Force aérienne.
Pendant que le casque envoie quelques milliampères de courant électrique dans le cerveau du sujet, l'entraînement continue réalité virtuelle montrant au volontaire les commandes et la dynamique de vol. Par la suite, le sujet est invité à démontrer ce qu'il a appris.
Une série d'expériences est prévue au cours des trois prochaines années avec des groupes de 20 à 30 volontaires à la base de Wright-Patterson dans l'Ohio.
L’objectif est d’accélérer l’apprentissage des personnes ayant peu ou pas d’expérience en vol, mais aussi de former plus rapidement le personnel à d’autres tâches.
Le rôle de la réalité virtuelle
L’Armée de l’Air souhaite déterminer les moyens les plus efficaces pour stimuler l’apprentissage, que ce soit par la neuromodulation, des technologies immersives comme la réalité virtuelle, ou une combinaison des deux.
L’utilisation d’outils de formation réalistes, comme un casque de réalité virtuelle, combinée à la neuromodulation permettra de faire de grands progrès dans le développement des compétences.
L'expérience iNeuraLS culminera en 2023 avec une démonstration au cours de laquelle les participants s'entraîneront à effectuer différentes manœuvres de vol avec un simulateur de vol compatible avec la réalité virtuelle. L’objectif ultime est de montrer une réduction du temps nécessaire aux participants pour acquérir des compétences par rapport à un groupe témoin.
Limites actuelles de l'utilisation de cette technologie
« À terme, expliquent les chercheurs, nous pourrons traduire cette technologie en quelque chose qui pourra être utilisé dans un environnement opérationnel, comme dans un avion. Il y a cependant plusieurs choses à considérer : par exemple, la résistance de ces matériaux aux contraintes d’un avion. »
Les systèmes actuels de cartographie des champs magnétiques du cerveau, appelés systèmes de magnétoencéphalographie, sont de grands appareils qui s'abaissent sur la tête du patient et limitent ses mouvements. L'équipement doit également être refroidi et stocké dans des locaux spéciaux qui empêchent le champ magnétique terrestre d'interférer avec les mesures des champs magnétiques cérébraux.
C'est pourquoi l'équipe de recherche de l'Air Force travaille maintenant à la miniaturisation de la technologie.
"Ils inventent de nouveaux matériaux qui nous permettront d'obtenir le signal immédiat avec une bonne résolution spatiale et temporelle, mais toujours dans un format portable, qui ne nécessitera peut-être pas ce type de pièce blindée pour enregistrer cette activité", explique Sharma.
En fin de compte, les scientifiques de l’Air Force espèrent que le projet iNeuraLS constituera un tremplin vers une fusion mentale entre l’homme et la machine.
Ce pourrait être la rampe de lancement pour transformer les pilotes en ordinateurs organiques, parties d'un système informatique mixte homme-machine.
