July 29, 2021

Les implants cérébraux permettent à un homme paralysé souffrant d’une grave perte de parole de « parler » à nouveau

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L’interface cerveau-ordinateur de l’UCSF est appliquée chirurgicalement directement au cortex moteur d’un patient pour permettre la communication.

Ken Probst, UCSF

Le travail de Facebook sur la technologie d’entrée neuronale pour la réalité augmentée et la réalité virtuelle semble évoluer dans un direction plus basée sur le poignet dans un futur proche, mais l’entreprise continue d’investir dans la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur implantées.

le dernière phase d’un des années Une étude financée par Facebook de l’UCSF, appelée Project Steno, traduit les tentatives de conversation d’un patient paralysé avec des troubles de la parole en mots sur un écran.

“C’est la première fois que quelqu’un qui essaie naturellement de dire des mots peut être décodé en mots uniquement à partir de l’activité cérébrale”, a déclaré le Dr David Moses, auteur principal d’une étude publiée mercredi dans le Journal de médecine de la Nouvelle-Angleterre. “J’espère que c’est la preuve de principe pour le contrôle direct de la parole d’un appareil de communication, en utilisant une tentative de parole intentionnelle comme signal de contrôle par quelqu’un qui ne peut pas parler, qui est paralysé.”

Les interfaces cerveau-ordinateur (BCI) ont été à l’origine d’un certain nombre de percées récentes prometteuses, notamment la recherche de Stanford qui pourrait transformer l’écriture manuscrite imaginaire en texte projeté. L’étude de l’UCSF adopte une approche différente, analysant les tentatives réelles de parole et agissant presque comme un traducteur.

L’étude, dirigée par le neurochirurgien de l’UCSF, le Dr Edward Chang, consistait à implanter une “neuroprothèse” d’électrodes chez un survivant paralysé d’un AVC du tronc cérébral. Avec un patch d’électrode implanté sur la zone du cerveau associée au contrôle des voies vocales, le patient a tenté de répondre aux questions affichées sur un écran. Les algorithmes d’apprentissage automatique de l’UCSF peuvent reconnaître 50 mots et les convertir en phrases en temps réel. Par exemple, si le patient a vu une invite demandant « Comment allez-vous aujourd’hui ? » la réponse apparaissait à l’écran sous la forme “Je vais très bien”, apparaissant mot par mot.

Moses a précisé que le travail visera à se poursuivre au-delà de la phase de financement de Facebook et que la recherche a encore beaucoup de travail à faire. À l’heure actuelle, on ne sait toujours pas dans quelle mesure la reconnaissance vocale provient de modèles enregistrés d’activité cérébrale, d’énoncés vocaux, ou d’une combinaison des deux.

Moses s’empresse de préciser que l’étude, comme d’autres travaux du BCI, ne dérange pas la lecture : elle repose sur la détection de l’activité cérébrale qui se produit spécifiquement lorsque l’on tente d’adopter un certain comportement, comme parler. Moses dit également que le travail de l’équipe de l’UCSF ne se traduit pas encore par des interfaces neuronales non invasives. Neuralink d’Elon Musk promet des données de transmission sans fil à partir d’électrodes implantées dans le cerveau pour de futures recherches et utilisations d’assistance, mais jusqu’à présent, cette technologie n’a été démontrée sur un singe.

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Le prototype de dispositif porté sur la tête BCI de Facebook Reality Labs, qui n’avait pas d’électrodes implantées, devient open source.

Facebook

Pendant ce temps, Facebook Reality Labs Research s’est éloigné des interfaces cerveau-ordinateur pour les futurs casques VR/AR, pivotant dans un avenir proche pour se concentrer sur appareils portés au poignet basé sur la technologie acquis de CTRL-Labs. Facebook Reality Labs avait ses propres prototypes de casques de recherche non invasifs pour étudier l’activité cérébrale, et la société a annoncé son intention de les rendre disponibles pour des projets de recherche open source car elle cesse de se concentrer sur le matériel neuronal monté sur la tête. (UCSF reçoit un financement de Facebook mais pas de matériel.)

« Certains aspects du travail optique monté sur la tête seront applicables à notre recherche EMG au poignet. Nous continuerons à utiliser le BCI optique comme outil de recherche pour créer de meilleurs modèles et algorithmes de capteurs au poignet. Nous continuerons à tirer parti de ces prototypes dans nos recherches, nous ne développons plus un dispositif BCI optique monté sur la tête pour détecter la production de la parole. C’est l’une des raisons pour lesquelles nous partagerons nos prototypes de matériel monté sur la tête avec d’autres chercheurs, qui peuvent appliquer notre innovation à d’autres cas d’utilisation », a déclaré Facebook représentant confirmé par e-mail.

La technologie d’entrée neuronale destinée aux consommateurs est encore à ses balbutiements, pourtant. Bien qu’il existe des dispositifs grand public utilisant des capteurs non invasifs portés sur la tête ou le poignet, ils sont actuellement beaucoup moins précis que les électrodes implantées.