Les personnes atteintes de paralysie sévère ont toujours été confrontées à un choix difficile : subir une intervention chirurgicale risquée pour implanter des neuroprothèses, ou renoncer à la capacité de communiquer efficacement. Aujourd'hui, grâce à une avancée scientifique réalisée par Meta, ce choix n'est peut-être plus nécessaire.
Un nouveau système appelé Brain2Qwerty il est capable lire l'activité cérébrale de l'extérieur et la transformer en texte écrit, ouvrant la voie à une nouvelle ère en matière de communication assistée.
Neuroprothèses du présent et du futur
Une équipe de chercheurs dirigée par Jarod Lévy e Mingfang Zhang a développé une méthode innovante pour décoder des phrases directement à partir de l'activité cérébrale. Le système, appelé Brain2Qwerty, utilise des techniques de l'apprentissage en profondeur d'interpréter les signaux cérébraux enregistrés par électroencéphalographie (EEG) ou magnétoencéphalographie (MEG) pendant que les participants tapent des phrases préalablement mémorisées sur un clavier QWERTY.
L’aspect le plus frappant du MEG est sa capacité à capturer l’activité neuronale à une fréquence impressionnante de 5.000 0,5 Hz, bien supérieure aux XNUMX Hz de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) traditionnelle. Cette haute résolution temporelle permet le décodage presque en temps réel même des perceptions visuelles.
Les résultats sont vraiment prometteurs : grâce au MEG, le système atteint un taux d'erreur moyen par caractère de 32%, dépassant largement les performances obtenues avec l'EEG (67%). Dans le meilleur des cas, le modèle a atteint un taux d’erreur de seulement 19 %.
La technologie derrière Brain2Qwerty
Le fonctionnement de Brain2Qwerty repose sur une architecture de l'apprentissage en profondeur formés pour reconnaître les modèles d’activité cérébrale associés à la frappe. L’analyse des erreurs suggère que le décodage dépend non seulement des processus moteurs mais également de facteurs cognitifs de haut niveau.
Je suis particulièrement frappé par la façon dont cette recherche parvient à combiner l’analyse des erreurs typographiques avec l’étude des processus cérébraux supérieurs. Il ne s’agit pas seulement d’interpréter de simples commandes motrices, mais de comprendre l’imbrication complexe de la pensée et de l’action qui caractérise la communication humaine.
Des chercheurs, dont Svetlana Pinet e Jérémy Rapin, ils ont démontré que le système peut fonctionner même avec des phrases jamais vues lors de la formation, suggérant une réelle compréhension des mécanismes cérébraux impliqués dans la production du langage.
Applications concrètes
L’impact potentiel de cette technologie s’étend bien au-delà du domaine médical. Dans le secteur de neuroriabilité, les patients souffrant de troubles de la communication pourraient interagir avec leur environnement en utilisant uniquement la pensée. Dans le domaine de jeux et réalité virtuelle, les joueurs pourraient contrôler les environnements de jeu ou naviguer dans les réalités virtuelles sans effort, simplement en pensant.
Chercheurs Hubert Jacob Banville e Stéphane d'Ascoli soulignent comment ces résultats réduisent considérablement l’écart entre les méthodes invasives et non invasives, ouvrant la voie au développement d’interfaces cerveau-ordinateur sûres pour les patients non communicants.
La recherche, menée sous la supervision de Jean Rémi King, constitue une étape importante vers la démocratisation des neuroprothèses, rendant cette technologie potentiellement accessible à un nombre beaucoup plus grand de personnes dans le besoin.
Progrès de la recherche cognitive
Un aspect particulièrement intéressant de cette technologie est son potentiel pour la recherche cognitive. Les scientifiques pourraient obtenir des informations sans précédent sur la façon dont le cerveau traite les informations visuelles en temps réel. Cette compréhension plus approfondie des processus cognitifs pourrait conduire à des avancées significatives dans notre compréhension du fonctionnement du cerveau.
Les données collectées sur 35 volontaires sains démontrer que la technologie est fiable et reproductible. La MEG, en particulier, a démontré des performances supérieures à celles de l’EEG, ce qui suggère qu’elle pourrait être la modalité préférable pour les futures applications cliniques.
Neuroprothèses, traduire l'intangible
Nos pensées peuvent devenir quelque chose d’aussi concret qu’un texte écrit. Le chemin vers la mise en œuvre clinique est encore long, mais les résultats de cette recherche ouvrent des scénarios jusqu’alors impensables. L’avenir des neuroprothèses pourrait être beaucoup plus accessible et moins invasif que nous le pensions il y a quelques années seulement – une véritable étape importante pour les soins de santé et les neurosciences.
À mesure que cette technologie continue d’évoluer, nous pouvons nous attendre à voir des applications de plus en plus sophistiquées et intuitives qui pourraient radicalement transformer la façon dont nous interagissons avec le monde numérique à travers nos pensées.
