Pourquoi construire des interfaces cerveau-ordinateur est si difficile

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Pourquoi construire des interfaces cerveau-ordinateur est si difficile
Pourquoi construire des interfaces cerveau-ordinateur est si difficile
Anonim

Clé à emporter

  • Une nouvelle étude promet d'utiliser des ordinateurs pour traduire les pensées d'un patient paralysé.
  • Les experts disent que les interfaces cerveau-ordinateur sont un domaine en évolution qui se heurte à de nombreux obstacles.
  • La société Neuralink d'Elon Musk a développé des robots chirurgicaux pour implanter des BCI sous les crânes de porcs et de singes.
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L'avenir était censé consister à connecter des ordinateurs à notre cerveau.

Des romans comme "Neuromancer" donnaient l'impression que nous n'étions qu'à quelques années de créer une interface cerveau-ordinateur (BCI) fonctionnelle qui nous permettrait d'entrer dans une réalité virtuelle partagée. Mais la dernière phase d'une étude qui traduit les tentatives de conversation d'un patient paralysé et souffrant de troubles de la parole en mots sur un écran montre jusqu'où nous devons aller avant d'établir une connexion neuronale avec les ordinateurs.

"Essayer de faire en sorte que le programme informatique déchiffre le mouvement voulu en se basant uniquement sur les signaux enregistrés par le cortex, c'est comme si vous ou moi essayions de reconstituer le sens d'une phrase à laquelle il manque de nombreux mots importants", Edelle Field- Fote, directeur de la recherche sur les lésions de la moelle épinière au Shepherd Center, a déclaré à Lifewire dans une interview par e-mail. "Parfois, nous devinons correctement les mots manquants en fonction du contexte, et d'autres fois non."

Lire les pensées

La dernière phase de l'étude financée par Facebook de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF), appelée Chang Labs, a récemment annoncé des progrès dans la lecture des pensées d'un patient paralysé.

L'étude, dirigée par le neurochirurgien Dr. Edward Chang, impliquait l'implantation d'électrodes chez un homme paralysé qui avait subi un accident vasculaire cérébral. Avec une électrode implantée sur la zone du cerveau associée au contrôle des voies vocales, l'homme a tenté de répondre à des questions affichées sur un écran. Les algorithmes d'apprentissage automatique de l'étude ont été capables de reconnaître 50 mots et de les convertir en phrases en temps réel.

"À notre connaissance, il s'agit de la première démonstration réussie de décodage direct de mots complets à partir de l'activité cérébrale d'une personne paralysée et incapable de parler", a déclaré Chang dans un communiqué de presse.

Les chercheurs ont bon espoir que de telles recherches pourraient éventuellement se traduire par des avantages pratiques pour les patients.

"La capacité de capter les signaux du cerveau signifie que les informations peuvent être traitées par l'ordinateur et utilisées pour contrôler les appareils", a déclaré Field-Fote. "Ces appareils peuvent être utilisés par des personnes qui, à cause d'une blessure ou d'un trouble de santé, ont perdu le lien entre le cerveau et les muscles, qu'il s'agisse des muscles qui contrôlent la parole, les bras ou les jambes."

Une Tesla pour votre cerveau ?

La société Neuralink d'Elon Musk a fait des progrès dans les BCI. Les chercheurs ont développé des robots chirurgicaux automatisés sophistiqués pour implanter un ou plusieurs BCI sous le crâne de, à ce jour, des porcs et des singes, sans impact médical indésirable apparent.

Matt Lewis, directeur de recherche de la société de sécurité NCC Group, a déclaré à Lifewire dans une interview par e-mail que cela inclut l'extraction réussie des BCI pour montrer que le processus peut être inversé en toute sécurité. Les singes de Neuralink ont également appris à jouer au jeu vidéo Pong simplement par la pensée, avec un effet et une précision significatifs.

La capacité de capter les signaux du cerveau signifie que l'information peut être traitée par l'ordinateur et utilisée pour contrôler les appareils.

Au-delà du soutien aux personnes handicapées, il existe un intérêt croissant pour l'utilisation des BCI pour améliorer des activités telles que la réflexion sur un texte plutôt que la dactylographie, ce qui, dans de bonnes conditions, peut être beaucoup plus rapide que la dactylographie, a déclaré Lewis.

"Il existe également une myriade d'autres applications intéressantes telles que l'utilisation de la pensée dans les jeux vidéo (plutôt que d'avoir à utiliser une manette)", a-t-il ajouté. "Et là où deux utilisateurs ont BCI à proximité, la capacité de pouvoir simuler une forme de télépathie, dans laquelle les utilisateurs communiquent entre eux simplement par la pensée et l'utilisation de l'encodage et du décodage BCI de ces pensées."

Chang a déclaré que l'essai serait élargi pour inclure davantage de participants touchés par une paralysie sévère et des déficits de communication. L'équipe travaille actuellement à augmenter le nombre de mots dans le vocabulaire disponible et à améliorer le débit d'élocution.

Mais l'accélération de la BCI va de pair avec l'apprentissage automatique, a déclaré Lewis.

"Le BCI doit former et apprendre l'activité cérébrale, par utilisateur, pour comprendre quelles parties du cerveau et quels types d'activité sont en corrélation avec des pensées et des actions spécifiques", a-t-il ajouté. "Les utilisateurs devront former une application avant qu'elle ne corresponde à leurs attentes."

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