À l’aide d’une technologie qui relie le cerveau et l’ordinateur, une personne incapable de bouger est parvenue à retranscrire ses pensées à l’écrit.

Une grande étape vient d’être franchie. Des chercheurs américains de l’université de Stanford sont parvenus à développer une technologie qui a permis à des personnes paralysées, à cause d’une lésion de la moelle épinière ou de troubles neurologiques, de pouvoir retranscrire leurs pensées à l’écrit. Dans une étude publiée le 12 dans la revue Nature ils décrivent comment ils ont réussi à rétablir la communication avec une personne incapable de bouger.

Deux électrodes placées sur le cerveau du patient

Les chercheurs ont développé une technologie imaginée dans les années 1970 : le BCI, pour Brain Computer Interface, une interface cerveau-ordinateur. Il s’agit d’un système de liaison directe entre le cerveau et un ordinateur grâce à laquelle il est notamment possible d’écrire des lettres, comme sur un clavier d’ordinateur, sans avoir à utiliser ses mains. Cela est possible grâce à la capacité du cerveau à conserver en mémoire l’activité neuronale qui active les mouvements même si la personne n'est plus capable de bouger, à cause d’un accident ou d’une maladie.

La recherche a été menée avec un volontaire âgé de 65 ans et paralysé à partir du cou. Il a été invité à copier 26 lettres en caractère minuscules et plusieurs signes de ponctuation tels que “>”, pour indiquer un espace entre deux lettres, et “~” pour signifier le point et la fin de la phrase. Pour ce faire, les chercheurs ont placé deux électrodes sur la partie de son cerveau associée au mouvement de sa main droite. Ces derniers ont enregistré l'activité cérébrale d'environ 200 neurones individuels qui ont réagi différemment pendant qu'il écrivait mentalement chaque caractère individuel. 

90 caractères par minute

Du côté de l’ordinateur, un algorithme de machine learning a été conçu pour reconnaître automatiquement les modèles neuronaux que produit le cerveau du participant pour chaque lettre. Après plusieurs tests, le taux d'erreur a atteint 3,4%, soit un taux similaire aux systèmes de reconnaissance vocale de pointe. “Cette méthode est une nette amélioration par rapport aux BCI de communication existantes qui reposent sur l'utilisation du cerveau pour déplacer un curseur pour inscrire des mots sur un écran”, s'est réjoui Frank Willett, chercheur à l'université de Stanford et auteur principal de l'étude.

Le système a permis au participant d’écrire à une vitesse de 90 caractères par minute. Les chercheurs se sont félicités de ce résultat, indiquant qu’une personne du même âge, soit 65 ans, écrit en moyenne 110 caractères par minute sur son smartphone. “En utilisant l'écriture manuscrite pour enregistrer à partir de centaines de neurones individuels, nous pouvons écrire n'importe quelle lettre, et donc n'importe quel mot qui fournit un véritable vocabulaire ouvert qui peut être utilisé dans presque toutes les situations de la vie”, s’est félicitée la Docteur Shenoy, qui a supervisé l'étude.

La prochaine étape pour les chercheurs sera de tester le système sur un patient qui a perdu la capacité de parler. Ils vont également étudier comment compléter le système en augmentant le nombre de caractères disponibles, en y ajoutant les majuscules et les chiffres. Enfin, ils souhaiteraient que le patient soit capable d’éditer ou de supprimer du texte.