Un homme paralysé qui ne peut plus parler, écrit des phrases en épelant silencieusement des mots grâce à un implant cérébral. Un algorithme traduit l’activité cérébrale de ses zones cérébrales nécessaires à la parole. Par exemple, il peut faire des phrases avec un choix de plus de mille mots. Le neurochirurgien américain Edward Chang et son groupe ont publié leurs conclusions mercredi dans la revue scientifique Communication Nature.
Les connexions cerveau-ordinateur avec lesquelles les personnes paralysées peuvent écrire ou parler ont été travaillées pendant des années. Les premiers systèmes se concentraient sur le décodage des signaux cérébraux qui contrôlent les mouvements imaginaires de la main ou du bras. Le premier système qu’un patient néerlandais paralysé a reçu à la maison est également basé sur cela. Et l’année dernière, un groupe de chercheurs a rapporté qu’un sujet paralysé par l’imaginaire… écrit les lettres pouvaient épeler des mots.
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Il serait beaucoup plus naturel et plus rapide pour les utilisateurs de traduire directement un texte parlé imaginaire en parole ou en texte. En 2019, Chang avait déjà réussi à mots complets, dit dans votre tête, pour être reconnu par un ordinateur. Parce que cela limitait le vocabulaire, ils sont passés aux jeux dans leur nouvelle étude. Ils ont utilisé l’alphabet orthographique de l’OTAN, qui est également utilisé dans les communications radio et téléphoniques internationales, et qui commence par Alfa, Bravo, Charlie.
L’homme peut utiliser le système pendant une demi-heure sans se fatiguer
Leur sujet de test, un homme de 36 ans au début de l’expérience, est complètement paralysé et spasmodique et incapable de parler après une hémorragie majeure dans son tronc cérébral. Il peut encore grogner et gémir. Dans sa vie quotidienne, il utilise un ordinateur qu’il peut contrôler avec des mouvements de tête – il pourrait donc également donner la permission de participer à l’expérience.
Début 2019, Chang a placé un tampon avec 128 petites électrodes en forme de disque sous le crâne, sur les méninges molles au-dessus des zones du cortex cérébral gauche nécessaires à la parole. Il a connecté les électrodes à un connecteur qu’il a attaché au crâne. Pour les expériences, un processeur peut y être attaché avec un câble qui transporte l’activité cérébrale mesurée vers l’ordinateur. Les électrodes fonctionnent encore plus de 2,5 ans après l’implantation.
L’interface cerveau-ordinateur utilise des l’apprentissage en profondeur-des algorithmes et des modèles de langage naturel pour pouvoir convertir les signaux cérébraux en lettres voulues. Pour activer l’ordinateur, tout ce que l’homme avait à faire était de commencer par épeler silencieusement un mot. Il lui a fallu, à lui et au système, 2,5 secondes pour chaque lettre. Pour finir, il devait faire un mouvement mental de la main.
Sept mots par minute
Le nouveau système permet à l’homme paralysé de taper sept mots par minute. L’ordinateur traduit l’activité cérébrale en prononçant mentalement les mots qui représentent une lettre. Dans 94 % des tentatives, le programme obtient la bonne lettre. Le vocabulaire avec lequel il peut travailler se compose désormais de 1 152 mots, mais peut être étendu à 9 000 mots, selon les chercheurs.
Le sujet paralysé a indiqué qu’il peut facilement utiliser le système pendant une demi-heure sans se fatiguer – parler « tranquillement » est beaucoup moins fatiguant pour lui que communiquer à haute voix via les grognements qu’il peut encore faire, et c’est beaucoup plus rapide. L’étude montre que des mots imaginaires peuvent être utilisés pour les connexions cerveau-ordinateur. Les chercheurs vont maintenant tester le système sur d’autres sujets.
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