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Un homme tétraplégique parvient à communiquer grâce à un implant cérébral

Un homme tétraplégique parvient à communiquer grâce à un implant cérébral

Cette neuroprothèse d’un nouveau genre, soutenue par une intelligence artificielle, a permis à un homme paralysé de communiquer par mots entiers plutôt que lettre par lettre.

Un homme paralysé après un AVC est récemment parvenu à écrire des phrases en autonomie, à l’aide d’ une “neuroprothèse” assez révolutionnaire par rapport aux techniques déjà existantes. Habituellement, ces dispositifs se basent sur une reconnaissance lettre par lettre qui rend la communication fastidieuse. En analysant l’activité cérébrale, cet implant tente plutôt de distinguer des mots entiers, ce qui permet un discours plus fluide, mais également plus précis.

L’équipe de recherche, originaire de l’Université de Californie à San Francisco, a testé son système sur homme anonyme, âgé d’une trentaine d’années, paralysé depuis plus de quinze ans. Pendant tout ce temps, il n’a pu communiquer que de façon très rudimentaire. Il se servait d’un pointeur laser attaché à une casquette pour désigner des lettres sur un écran. Un mode d’expression atrocement fastidieux et un vrai calvaire au quotidien, que les scientifiques ont tenté d’atténuer.

Les systèmes basés sur une écriture lettre par lettre sont souvent fastidieux et inconfortables. © Moses et. al.

Un neurodictionnaire entier à rédiger

Lors de l’expérience, ils lui ont donc implanté tout un jeu d’électrodes au niveau du cortex moteur. Il s’agit de la région responsable d’activer les muscles de l’élocution; l’objectif était donc de recueillir un maximum de signaux cérébraux correspondant à des mots. Durant de nombreuses sessions, pour un total de 22 heures, le sujet a dû tenter de prononcer une sélection de mots. Ceux-ci n’étaient évidemment pas audibles, à cause de sa paralysie; mais son cerveau, parfaitement intact, a tout de même généré les signaux correspondants.

Un système basé sur une intelligence artificielle a ensuite associé l’activité cérébrale mesurée avec le vocabulaire correspondant; une sorte de neurodictionnaire, en somme. Cela a permis de constituer un vocabulaire de 50 mots du quotidien, comme “eau”, “bon”, ou “famille”. C’est la toute première fois que l’activité cérébrale a été directement décodée puis traduite en mots entiers.

Le sujet a ainsi pu répondre à des questions comme “Comment allez-vous aujourd’hui ?” ou “Voudriez-vous de l’eau ?” en combinant ces 50 mots dans des phrases comme “Je vais très bien”, ou “Non, je n’ai pas soif”. Le patient a réussi à communiquer à une vitesse de 15 mots par minute. La précision observée était plutôt correcte, avec 74% de réussite en moyenne. En l’état, c’est malheureusement encore trop lent et imprécis pour atteindre la fluidité d’une vraie conversation. Le débit de parole d’un humain moyen se situe entre 120 et 160 mots par minute; cela reste environ dix fois plus rapide que le maximum permis par ce système.

Une vraie piste thérapeutique pour le handicap moteur

En revanche, la vitesse et la précision devraient être relativement faciles à améliorer. Il faudra évidemment peaufiner l’algorithme, mais comme souvent dans le cadre de l’IA, tout est une question de jeu de données. Les bases du concept sont déjà bien en place; il ne manque qu’un dataset assez conséquent. Une fois que le système aura été entraîné suffisamment longtemps, on peut raisonnablement penser que le porteur de cette neuroprothèse puisse tenir une conversation (presque) fluide avec une autre personne. C’est en tout cas l’objectif de l’équipe de recherche. Ses membres souhaitent désormais tester son dispositif sur d’autres patients atteints de paralysie ou d’autres atteintes du langage.  Mais pour l’instant, leur priorité est d’augmenter le nombre de mots disponibles et d’augmenter la vitesse de communication.

C’est une avancée considérable pour toutes les personnes atteintes de troubles de l’élocution. Couplée aux technologies de synthèse vocale qui commencent à devenir impressionnantes, celle-ci pourrait servir de base à des implants encore plus perfectionnés et miniaturisés, capables de rendre la parole à des personnes qui en ont été privées. Il y a encore plus intéressant : si l’on extrapole, ce concept pourrait même être étendu à de nombreuses situations de handicap moteur sévère, y compris au-delà du langage. Nous en sommes évidemment encore très loin. Mais il existe bien un espoir qu’un jour, une simple puce, quelques électrodes et une opération de routine pourraient suffire à rendre toutes ses capacités à une personne tétraplégique.

Le texte de l’étude est disponible ici.


Source link Journal du Geek

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