Pourquoi la construction d'interfaces cerveau-ordinateur est si difficile

L'avenir était censé consister à connecter des ordinateurs à notre cerveau.

des romans comme "Neuromancien" donnait l'impression que nous étions à quelques années de la création d'une interface cerveau-ordinateur (BCI) fonctionnelle qui nous permettrait d'entrer dans une réalité virtuelle partagée. Mais la dernière phase d'une étude qui traduit les tentatives de conversation d'un paralysé paralysé patient en mots sur un écran montre jusqu'où nous devons aller avant d'établir une connexion neuronale avec des ordinateurs.

"Essayer de faire en sorte que le programme informatique déchiffre le mouvement prévu en se basant uniquement sur les signaux enregistrés par le cortex, c'est comme si vous ou moi essayions pour reconstituer le sens d'une phrase qui manque de nombreux mots importants », Edelle Field-Fote, directrice de la recherche sur les lésions de la moelle épinière à

Centre de berger, a déclaré Lifewire dans une interview par e-mail. "Parfois, nous devinerons correctement les mots manquants en fonction du contexte, et d'autres fois non."

Lecture de pensées

La dernière phase de l'étude financée sur plusieurs années par Facebook de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF), appelée Laboratoires Chang, a récemment annoncé des progrès en essayant de lire les pensées d'un patient paralysé.

L'étude, dirigée par neurochirurgien Dr Edward Chang, impliquait l'implantation d'électrodes chez un homme paralysé victime d'un accident vasculaire cérébral. Avec un patch d'électrode implanté sur la zone du cerveau associée au contrôle des voies vocales, l'homme a tenté de répondre aux questions affichées sur un écran. Les algorithmes d'apprentissage automatique de l'étude ont pu reconnaître 50 mots et les convertir en phrases en temps réel.

« À notre connaissance, il s'agit de la première démonstration réussie de décodage direct de mots complets à partir de l'activité cérébrale d'une personne paralysée et incapable de parler », a déclaré Chang dans un communiqué de presse.

Les chercheurs ont bon espoir qu'une telle recherche puisse éventuellement se traduire par des avantages pratiques pour les patients.

"La capacité de capturer les signaux du cerveau signifie que les informations peuvent être traitées par l'ordinateur et utilisées pour contrôler les appareils", a déclaré Field-Fote. "Ces appareils peuvent être utilisés par des personnes qui, en raison d'une blessure ou d'un problème de santé, ont perdu le lien entre le cerveau et les muscles, que ce soit les muscles qui contrôlent la parole, les bras ou les jambes."

Une Tesla pour votre cerveau?

La société Neuralink d'Elon Musk a fait des progrès dans les BCI. Les chercheurs ont développé des robots chirurgicaux automatisés sophistiqués pour implanter un ou plusieurs BCI sous le crâne de porcs et de singes, à ce jour, sans aucun effet médical indésirable apparent impacter.

Matt Lewis, directeur de recherche au société de sécurité NCC Group, a déclaré à Lifewire dans une interview par e-mail que cela inclut une extraction réussie des BCI pour montrer que le processus peut être inversé en toute sécurité. Les singes de Neuralink ont ​​aussi appris à jouer au jeu vidéo Pong simplement par la pensée, avec un effet et une précision significatifs.

Au-delà du soutien aux personnes handicapées, il existe un intérêt croissant pour l'utilisation des BCI pour améliorer des activités telles que Penser du texte plutôt que de taper, ce qui, dans les bonnes conditions, peut être beaucoup plus rapide que de taper, a déclaré Lewis.

"Il existe également une myriade d'autres applications intéressantes telles que l'utilisation de la pensée dans les jeux vidéo (plutôt que d'avoir à utiliser une manette)", a-t-il ajouté. "Et là où deux utilisateurs ont BCI à proximité, la possibilité de pouvoir simuler une forme de télépathie, par laquelle les utilisateurs communiquent entre eux simplement par la pensée et l'utilisation de l'encodage et du décodage BCI de ces les pensées."

Chang a déclaré que l'essai serait élargi pour inclure davantage de participants touchés par une paralysie sévère et des déficits de communication. L'équipe travaille actuellement à augmenter le nombre de mots dans le vocabulaire disponible et à améliorer le débit de parole.

Mais l'accélération de la BCI va de pair avec l'apprentissage automatique, a déclaré Lewis.

"Le BCI doit former et apprendre l'activité cérébrale, par utilisateur, pour comprendre quelles parties du cerveau et quels types d'activité sont en corrélation avec des pensées et des actions spécifiques", a-t-il ajouté. "Les utilisateurs devront former une application avant qu'elle ne corresponde à leurs attentes."