L’activité cérébrale produit des signaux électriques qu’il est possible de détecter à partir du cuir chevelu. Des interfaces cerveau-ordinateur (ou BCI «Brain-Computer Interface»), dispositifs équipés d’un casque muni d’électrodes relié à un ordinateur, permettent de convertir ces signaux électroniques en informations. Le fonctionnement de ces dispositifs est totalement indépendant de l’existence d’une activité musculaire et/ou nerveux, et leur résultat reflète donc les intentions de leurs utilisateurs.

Il existe deux types de BCI : un type non invasif (comme celui décrit plus haut) et un type invasif dont les électrodes s’implantent dans le cortex avec les nombreux problèmes techniques et cliniques qu’ils impliquent. Jusqu’ici, il était admis que seuls les dispositifs invasifs pouvaient permettre le contrôle multidimensionnel d’engins tel qu’un ordinateur ou un bras robotisé.

Bouger un curseur par la simple volonté

L’expérience, menée par Wolfram et Coll (université de New York), a permis à quatre individus, dont deux atteints de graves lésions de la moelle épinière, de bouger un curseur par la simple volonté de leur pensée grâce à un dispositif non invasif. Les électrodes, en contact avec le crâne des patients, enregistrent leur électroencéphalogramme et transmettent ce signal à un ordinateur. Le signal transmis est analysé par un algorithme adaptatif, capable de sélectionner les ondes cérébrales les mieux contrôlées par le patient. Les données retenues sont finalement traduites en informations permettant le mouvement d’un curseur sur un écran vidéo. Les volontaires devaient le déplacer jusqu’à des cibles réparties sur la périphérie de l’écran, juste en pensant au déplacement souhaité. Au fur et à mesure des tentatives, l’algorithme s'affine et devient de plus en plus performant.

Des résultats tout à fait intéressants

Au terme de l’expérience, après plusieurs centaines de tentatives, les quatre patients avaient acquis un bon contrôle du déplacement du curseur. Ils étaient capables de lui faire atteindre une cible désignée aléatoirement en moins de deux secondes, en suivant une trajectoire assez précise. Les performances des quatre patients sont tout à fait comparables à celles obtenues lors d’expériences similaires mettant en jeu des BCI invasifs implantés chez des singes. Les mouvements déclenchés par les signaux cérébraux qui atteignent la surface du crâne sont aussi rapides et aussi précis que ceux que l’on déclenche grâce aux BCI invasifs testés chez l’animal.

Ces résultats suggèrent donc qu’il n’est pas nécessaire d’implanter des électrodes dans les cerveaux des malades pour obtenir un contrôle cérébral multidimensionnel. Les chercheurs souhaitent maintenant adapter leur système à la gestion de déplacements tridimensionnels.

Source : Le quotidien du médecin – 7 décembre 2004