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Des électrodes sur le cerveau pour traduire la pensée en mouvement

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Il y a cinq ans, Matt Nagle était blessé à la moelle épinière et devenait tétraplégique. Aujourd'hui, il peut vérifier ses courriels, contrôler un bras robotisé et jouer à des jeux vidéo par la seule force de la pensée. Le secret de cette petite révolution : des électrodes greffées sur son cerveau...

Avec le système BrainGate, un tétraplégique peut effectuer des opérations sur un ordinateur, par la seule force de la pensée (Courtesy of Nature/L. Hochberg et al.)

Un implant qui relie le cerveau et l'ordinateur

Le dispositif s'appelle BrainGate Neural Interface System. Au cours d'une opération chirurgicale qui a duré près de trois heures, Matt Nagle s'est vu transplanter une sonde, tapissée d'une centaine d'électrodes, dans le centre moteur de son cerveau. Grâce à cet implant, il lui suffit à présent de penser pour bouger un bras robotisé ou utiliser un ordinateur et accomplir des fonctions sommaires.

Comment fonctionne le BrainGate Neural Interface System ? Les électrodes fichées dans le centre moteur mesurent les signaux électriques générés par ses neurones lorsque Matt Nagle se concentre sur un mouvement qu'il souhaite accomplir ou sur un curseur qu'il souhaite déplacer à la surface de l' écran. Ces stimuli sont ensuite acheminés jusqu'à un récepteur en titane situé à l'extérieur du crâne et relié à un ordinateur.

Le système BrainGate Neural Interface est composé d'une sonde tapisée d'une centaine d'électrodes, reliée à un récepteur en titane (Courtesy of Nature/L. Hochberg et al.)

Traduire la pensée en mouvements

Afin de pouvoir traduire la pensée de Matt Nagle en mouvements, l'équipe de chercheurs menée par John Donoghue, de l'université Brown, lui a demandé de suivre une cible sur un écran et de penser qu'il la suivait de la main. Comme John Donoghue s'y attendait, l'activité dans le centre moteur changeait en fonction de la direction imprimée à la cible.

Une fois le motif d'activité cérébrale dressé pour chaque direction spatiale, l'équipe a développé un programme pour, à l'inverse, traduire les pensées de Matt Nagle en mouvements du curseur. John Donoghue et ses collègues ont montré que, à l'aide du software approprié à chaque fonction, le tétraplégique pouvait ouvrir des courriels, dessiner un cercle, changer de chaîne de télévision et manipuler un bras robotique pour lui faire saisir un morceau de sucre puis le lancer.

Les nouvelles capacités de Matt sont connues depuis le mois de mars 2005, mais les détails de la technologie utilisée sont exposés aujourd'hui dans la revue Nature. Si ces résultats sont très encourageants, John Donoghue précise que le BrainGate Neural Interface System n'est encore qu'au stade du prototype, et qu'il faudra patienter plusieurs années avant de le voir accessible à grande échelle...

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