Les soldats communiquant par la pensée, des patients tétraplégiques actionnant à distance des bras robotisés… Sommes-nous déjà entrés dans l'ère de la télépathie ? Les soldats communiquant par la pensée, des patients tétraplégiques actionnant à distance des bras robotisés… Sommes-nous déjà entrés dans l'ère de la télépathie ? Un champ disciplinaire entier se consacre à la question : le domaine de l'interface cerveau-machine étudie les possibilités de communication directe entre les neurones et les circuits électriques. Une interaction qui se fonde sur l'analogie naturelle entre ces deux types de systèmes : le cerveau humain fonctionne par échanges électriques entre les synapses, tout comme les commandes des robots mécaniques peuvent fonctionner grâce à des impulsions électriques. Le principe consiste à faire coïncider les propriétés neurologies humaines et les propriétés électroniques des machines. Ces dernières années, des progrès impressionnants ont été accomplis à ce niveau. Lire dans les pensées Les chercheurs américains de l'Université de Berkeley sont ainsi parvenus à «écouter» littéralement les pensées de patients épileptiques. Pour ce faire, ils ont analysé les signaux émis par l'aire de Wernicke, la zone du cerveau responsable de la compréhension du langage, grâce à des capteurs. Les patients avaient pour instruction de penser à certains mots, sans les prononcer bien sûr. Les sons, prononcés mentalement en "verbalisation interne" ont ensuite été reconstitués par ordinateur via un logiciel décodant les signaux électriques produits par le cerveau. La même méthode est applicable à la perception d'images. Tranquillement installés devant un écran, les volontaires ont permis au professeur Jack Gallan de reconstituer en temps réel les images des bandes annonces de films qu'ils étaient en train de regarder. Les images mentales ont été décodées via l'IRM (imagerie par résonance magnétique), qui mesure l'afflux sanguin dans certaines régions cérébrales. Bien qu'encore assez flous, les clichés sont déjà des indices suffisamment précis pour deviner quelle séquence le sujet est en train de visualiser. Les plus enthousiastes parlent de «télépathie synthétique». Bien sûr, il ne s'agit pas de télépathie au sens strict, car il n'y a pas d'échange d'informations sans interaction sensorielle ou énergétique. Communiquer mentalement, sans bruit et sans mouvement Certains spécialistes en sont convaincus : les hommes pourront bientôt communiquer par la pensée. L'armée américaine en est suffisamment convaincue pour investir 6 millions de dollars dans un programme de recherche dédié, selon le New York Times. Le ministère de la Défense des Etats-Unis souhaite ainsi développer des technologies de communication artificielle. Plus précisément : fabriquer une sorte de "casque télépathique" permettant aux soldats de communiquer instantanément et sans bruit. Le casque «magique» captera les ondes cérébrales de l'émetteur désirant passer un message, les convertira en mots avant de les envoyer à l'oreillette du ou des destinataires. Ce type de technologie pourrait aussi constituer une révolution pour certains patients paralysés. Les malades atteints du locked-in syndrome, enfermés dans leur corps, sont parfaitement conscients du monde qui les entoure, mais incapables de communiquer car leur paralysie est complète. Seule solution : entrer directement dans leur cerveau. L'activité neurologique de certains patients dans le coma pourrait également indiquer le niveau de dégradation de leurs capacités mentales, voire leur permettre de communiquer. Contrôler des machines à distance L'industrie du jeu vidéo s'est déjà emparée de cette technologie futuriste. La société Emotiv a ainsi développé le casque Epoc, un gadget qui pourrait bien remplacer à terme les claviers et manettes. Les pensées du joueur se transforment directement en commandes de logiciel. Le système a besoin d'un petit temps d'adaptation pour apprendre à comprendre les pensées du joueur, à les reconnaître et à les interpréter correctement. Mais, selon ses concepteurs, il serait ensuite capable de détecter trente états mentaux, dont certaines émotions —la peur, la joie— et actions cognitives, comme déplacer un objet. Mais les débouchés peuvent être beaucoup plus sérieux. Avec l'aide des chercheurs chinois de l'Université de Zhejiang, un singe a réussi à actionner par la pensée un bras artificiel. Le bras robotisé a en réalité mimé les moindres faits et gestes de l'animal en même temps que ce dernier les effectuait. Tandis que le singe manipulait des objets, des capteurs implantés dans son cerveau ont enregistré l'activité des neurones responsables de ces mouvements afin de les reproduire. Mais le plus époustouflant est sûrement à chercher dans les applications thérapeutiques pour les patients paralysés, en passe de devenir de véritables hommes bioniques. C'est ainsi qu'une femme paralysée a récemment pu se servir elle-même son café pour la première fois, grâce à un bras commandé par la pensée, selon une expérience publiée dans la revue Nature. Grâce au système révolutionnaire d'interface neurale BrainGate et à 96 micro-électrodes de la taille d'un cachet d'aspirine pour bébé, deux patients tétraplégiques ont réalisé différentes tâches nécessitant une assez grande dextérité. Simplement en pensant aux mouvements que ferait leur main si elle pouvait bouger. Il y a encore quelques années, les patients se contentaient de commandes très simples sur ordinateur, et pouvaient simplement faire bouger un curseur sur un écran. Rien à voir avec les réels mouvements en 3D qui sont désormais possibles. Pour le co-auteur John Donogue, pionnier en matière d'interface cerveau-ordinateur, cette avancée est considérable. "Le travail est un pas en avant crucial vers l'objectif à long terme de créer une neuro-technologie pour restaurer le mouvement, le contrôle et l'indépendance aux personnes paralysées ou amputées." Autre résultat particulièrement encourageant : les dispositifs BrainGate continuent de fonctionner à long terme, même lorsqu'ils ont été implantés dans le cerveau des patients il y a cinq ans. La patiente, âgée de 58 ans, a suivi un entraînement intensif de quatre jours, suite auquel elle a pu utiliser deux types différents de bras robotiques pour toucher des cibles. Le premier bras, baptisé DLR, lui a permis 48% de succès. Le second, qui permet une préhension plus large, a donné près de 70% de réussite. Un champ disciplinaire entier se consacre à la question : le domaine de l'interface cerveau-machine étudie les possibilités de communication directe entre les neurones et les circuits électriques. Une interaction qui se fonde sur l'analogie naturelle entre ces deux types de systèmes : le cerveau humain fonctionne par échanges électriques entre les synapses, tout comme les commandes des robots mécaniques peuvent fonctionner grâce à des impulsions électriques. Le principe consiste à faire coïncider les propriétés neurologies humaines et les propriétés électroniques des machines. Ces dernières années, des progrès impressionnants ont été accomplis à ce niveau. Lire dans les pensées Les chercheurs américains de l'Université de Berkeley sont ainsi parvenus à «écouter» littéralement les pensées de patients épileptiques. Pour ce faire, ils ont analysé les signaux émis par l'aire de Wernicke, la zone du cerveau responsable de la compréhension du langage, grâce à des capteurs. Les patients avaient pour instruction de penser à certains mots, sans les prononcer bien sûr. Les sons, prononcés mentalement en "verbalisation interne" ont ensuite été reconstitués par ordinateur via un logiciel décodant les signaux électriques produits par le cerveau. La même méthode est applicable à la perception d'images. Tranquillement installés devant un écran, les volontaires ont permis au professeur Jack Gallan de reconstituer en temps réel les images des bandes annonces de films qu'ils étaient en train de regarder. Les images mentales ont été décodées via l'IRM (imagerie par résonance magnétique), qui mesure l'afflux sanguin dans certaines régions cérébrales. Bien qu'encore assez flous, les clichés sont déjà des indices suffisamment précis pour deviner quelle séquence le sujet est en train de visualiser. Les plus enthousiastes parlent de «télépathie synthétique». Bien sûr, il ne s'agit pas de télépathie au sens strict, car il n'y a pas d'échange d'informations sans interaction sensorielle ou énergétique. Communiquer mentalement, sans bruit et sans mouvement Certains spécialistes en sont convaincus : les hommes pourront bientôt communiquer par la pensée. L'armée américaine en est suffisamment convaincue pour investir 6 millions de dollars dans un programme de recherche dédié, selon le New York Times. Le ministère de la Défense des Etats-Unis souhaite ainsi développer des technologies de communication artificielle. Plus précisément : fabriquer une sorte de "casque télépathique" permettant aux soldats de communiquer instantanément et sans bruit. Le casque «magique» captera les ondes cérébrales de l'émetteur désirant passer un message, les convertira en mots avant de les envoyer à l'oreillette du ou des destinataires. Ce type de technologie pourrait aussi constituer une révolution pour certains patients paralysés. Les malades atteints du locked-in syndrome, enfermés dans leur corps, sont parfaitement conscients du monde qui les entoure, mais incapables de communiquer car leur paralysie est complète. Seule solution : entrer directement dans leur cerveau. L'activité neurologique de certains patients dans le coma pourrait également indiquer le niveau de dégradation de leurs capacités mentales, voire leur permettre de communiquer. Contrôler des machines à distance L'industrie du jeu vidéo s'est déjà emparée de cette technologie futuriste. La société Emotiv a ainsi développé le casque Epoc, un gadget qui pourrait bien remplacer à terme les claviers et manettes. Les pensées du joueur se transforment directement en commandes de logiciel. Le système a besoin d'un petit temps d'adaptation pour apprendre à comprendre les pensées du joueur, à les reconnaître et à les interpréter correctement. Mais, selon ses concepteurs, il serait ensuite capable de détecter trente états mentaux, dont certaines émotions —la peur, la joie— et actions cognitives, comme déplacer un objet. Mais les débouchés peuvent être beaucoup plus sérieux. Avec l'aide des chercheurs chinois de l'Université de Zhejiang, un singe a réussi à actionner par la pensée un bras artificiel. Le bras robotisé a en réalité mimé les moindres faits et gestes de l'animal en même temps que ce dernier les effectuait. Tandis que le singe manipulait des objets, des capteurs implantés dans son cerveau ont enregistré l'activité des neurones responsables de ces mouvements afin de les reproduire. Mais le plus époustouflant est sûrement à chercher dans les applications thérapeutiques pour les patients paralysés, en passe de devenir de véritables hommes bioniques. C'est ainsi qu'une femme paralysée a récemment pu se servir elle-même son café pour la première fois, grâce à un bras commandé par la pensée, selon une expérience publiée dans la revue Nature. Grâce au système révolutionnaire d'interface neurale BrainGate et à 96 micro-électrodes de la taille d'un cachet d'aspirine pour bébé, deux patients tétraplégiques ont réalisé différentes tâches nécessitant une assez grande dextérité. Simplement en pensant aux mouvements que ferait leur main si elle pouvait bouger. Il y a encore quelques années, les patients se contentaient de commandes très simples sur ordinateur, et pouvaient simplement faire bouger un curseur sur un écran. Rien à voir avec les réels mouvements en 3D qui sont désormais possibles. Pour le co-auteur John Donogue, pionnier en matière d'interface cerveau-ordinateur, cette avancée est considérable. "Le travail est un pas en avant crucial vers l'objectif à long terme de créer une neuro-technologie pour restaurer le mouvement, le contrôle et l'indépendance aux personnes paralysées ou amputées." Autre résultat particulièrement encourageant : les dispositifs BrainGate continuent de fonctionner à long terme, même lorsqu'ils ont été implantés dans le cerveau des patients il y a cinq ans. La patiente, âgée de 58 ans, a suivi un entraînement intensif de quatre jours, suite auquel elle a pu utiliser deux types différents de bras robotiques pour toucher des cibles. Le premier bras, baptisé DLR, lui a permis 48% de succès. Le second, qui permet une préhension plus large, a donné près de 70% de réussite.
