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L’interface cerveau-ordinateur permet à un homme paralysé de communiquer

L'interface cerveau-ordinateur permet à un homme paralysé de communiquer

Une interface cerveau-ordinateur, développée par des chercheurs de l’université de Tübingen en Allemagne, a permis à un homme de 37 ans totalement paralysé de communiquer avec sa famille. science vivante rapportée.

Qu’est-ce qu’une interface cerveau-ordinateur ?

Une interface cerveau-ordinateur est un système qui acquiert des signaux cérébraux, les analyse, puis les convertit en commandes pouvant être transmises via un périphérique de sortie. Un exemple courant de ce type de système est Neuralink, qui a permis à des singes expérimentaux de jouer à des jeux informatiques sans utiliser de manette.

Bien que regarder un singe jouer au ping en utilisant son esprit puisse être excitant, l’objectif principal de la technologie est d’améliorer la qualité de vie des personnes qui ont perdu des fonctions corporelles essentielles en raison d’une maladie ou d’un accident.

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Un homme de 37 ans, nommé patient K1, est atteint de la maladie de Lou Gehrig, également connue sous le nom de sclérose latérale amyotrophique (SLA). C’est une condition dans laquelle les gens perdent progressivement la capacité de contrôler les muscles de leur corps. Le physicien théoricien Stephen Hawking a également été diagnostiqué avec cette condition qui a détérioré son contrôle moteur au point où il a eu besoin de l’aide d’un appareil de communication améliorée et alternative (AAC).

Bien que ces appareils aient évolué au fil des ans, ils nécessitent toujours que la personne maintienne un certain contrôle musculaire, que ce soit au niveau des yeux ou des muscles faciaux, pour continuer à les porter. Dans le cas de la SLA, l’état des patients continue de se détériorer à mesure qu’ils perdent le contrôle des muscles dans tout le corps, ce qui est appelé un état « complètement verrouillé ».

L’équipe de chercheurs de Tubingen dirigée par le Dr Niels Birbaumer a développé une interface cerveau-ordinateur qui utilise le neurofeedback auditif pour aider les gens, même dans un « état totalement bloqué », à communiquer.

K1, qui a reçu un diagnostic de son état en 2015, a perdu la capacité de marcher la même année. Il a commencé à utiliser un appareil de suivi oculaire AAC en 2016, mais sa capacité à se fixer l’année suivante. La famille a utilisé sa propre méthode pour communiquer des réponses oui et non basées sur les mouvements oculaires, mais cela aussi a été rapidement perdu.

Comment ça marche?

En 2019, les chercheurs ont implanté deux microélectrodes dans le cerveau du patient et ont commencé à utiliser la rétroaction auditive pour entraîner l’appareil. Dans cette méthode, K1 devait faire correspondre la fréquence de ses ondes cérébrales à certains tons, mots ou phrases et la maintenir pendant une courte période de temps pour que le système s’enregistre.

Un peu plus de trois mois après l’implantation, K1 a pu choisir des lettres, des mots et des phrases et même expliquer aux chercheurs : « (l’appareil) fonctionne sans effort ». L’interface lui a permis de communiquer avec sa famille, en utilisant les zones motrices de son cerveau même s’il ne conserve aucune fonction motrice dans son corps.

Le système est loin d’être parfait et risque de rester coincé dans une boucle et nécessite une utilisation surveillée. Les chercheurs travaillent également sur une version améliorée du système qui n’a pas besoin d’un ordinateur externe pour fonctionner. Le système est actuellement en pré-validation.

L’interface peut ne pas être disponible, mais vous pouvez en savoir plus sur la recherche dans la revue. communication nature.

Résumé de l’étude :
Les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA) peuvent perdre toutes les voies de communication musculaires à mesure que la dégénérescence des motoneurones progresse et peuvent finalement se retrouver sans aucun moyen de communication. Alors que d’autres ont évalué la communication chez les personnes ayant un contrôle musculaire restant, à notre connaissance, on ne sait pas si la communication basée sur les nerfs est encore possible dans un état complètement bloqué. Ici, nous avons implanté deux réseaux de 64 microélectrodes dans le cortex moteur primaire et supplémentaire d’un patient dans un état complètement bloqué avec la SLA. Le patient a modulé les taux de déclenchement neuronal en fonction de la rétroaction auditive et a utilisé cette stratégie pour sélectionner les lettres une à la fois afin de former des mots et des phrases pour communiquer ses besoins et ses expériences. Cette étude de cas fournit la preuve que la communication volontaire basée sur le cerveau est possible même dans un état complètement bloqué.