Nouvelle interface cerveau-ordinateur permet aux utilisateurs paralysés de contrôler des tablettes par la pensée

• Avec la nouvelle interface cerveau-ordinateur, les patients paralysés peuvent interagir efficacement avec des appareils électroniques commerciaux.
• Ils peuvent utiliser diverses applications en pensant simplement à déplacer le curseur et cliquer sur les boutons de la souris.
• Ils ont effectué 22 sélections « point-and-click » en une minute tout en utilisant différentes applications.

Les appareils informatiques mobiles sont devenus omniprésents et une partie cruciale de la vie quotidienne, mais ils sont difficiles à utiliser pour les personnes paralysées. Aux États-Unis, plus de 5 millions de personnes ont différents types de paralysie qui limitent leur capacité à effectuer des activités quotidiennes.

Dans des conditions comme la SLA, les patients peuvent éventuellement perdre toutes les capacités (y compris la parole) de communiquer efficacement avec leur environnement. Jusqu'à présent, le domaine de la technologie d'assistance a beaucoup aidé : il a amélioré continuellement les capacités fonctionnelles des personnes paralysées pour qu'elles puissent interagir facilement avec des ordinateurs à usage général.

Récemment, des chercheurs de l'Université Brown ont présenté une interface cerveau-ordinateur qui permet aux personnes handicapées d'utiliser directement un appareil tablette simplement en pensant à pointer et cliquer une souris. Les chercheurs ont mené une expérience, dans laquelle 3 participants paralysés ont pu faire des achats en ligne, discuter avec leur famille et utiliser d'autres applications de tablette.

Comment fonctionne l'interface BrainGate ?

Le consortium BrainGate travaille depuis des années pour améliorer la neuro-ingénierie et les neurosciences afin d'aider les personnes paralysées (qui ont perdu leurs capacités motrices à cause d'une blessure ou d'une maladie) à contrôler des appareils électroniques en pensant simplement à bouger leurs mains.

L'Interface Cerveau-Ordinateur capture l'activité neuronale à l'aide d'un minuscule capteur placé dans le cortex moteur. Les signaux neuronaux sont ensuite décodés et transmis à un équipement externe. Depuis des années, les scientifiques utilisent des techniques similaires pour permettre aux personnes handicapées de contrôler leurs bras et membres robotiques.

a) Schéma de configuration b) Chronologie de la tâche depuis le jour d'essai 124 | Avec l'aimable autorisation des chercheurs

Jusqu'à présent, les interfaces cerveau-ordinateur basées sur l'électroencéphalographie ont montré le contrôle de l'orthographe, des jeux, de la peinture et de la navigation web, mais elles n'ont pas été capables de fournir un contrôle général d'un appareil électronique comme un smartphone ou une tablette commerciale.

Référence : PLOS | doi:10.1371/journal.pone.0204566 | Université Brown

Dans cette expérience, les signaux neuronaux extraits de l'interface ont été transmis à une interface Bluetooth conçue pour fonctionner comme une souris sans fil. Cette souris virtuelle a ensuite été connectée à une tablette Nexus 9, et trois participants paralysés ont été invités à effectuer des tâches spécifiques.

Résultats

Trois participants avec tétraplégie avaient des réseaux multi-électrodes attachés au cortex moteur dans le cadre d'une interface cerveau-ordinateur intracorticale pour utiliser un appareil tablette. Deux d'entre eux avaient la SLA – une maladie progressive des neurones moteurs qui cause la mort des neurones contrôlant les muscles volontaires. Alors que le 3e participant avait une lésion de la moelle épinière.

Tous les participants ont pu naviguer à travers plusieurs applications, y compris le streaming musical, le chat, l'e-mail et les applications de réseautage social. Ils ont fait défiler un agrégateur de nouvelles, navigué sur un service de streaming, recherché du contenu sur YouTube, et composé des chats et des e-mails.

Avec l'aimable autorisation des chercheurs

Ils ont effectué 22 sélections « point-and-click » en une minute tout en utilisant diverses applications. Dans les applications de texte, ils ont pu taper à une vitesse de 30 caractères par minute via des interfaces textuelles.

Bien que des fonctions de curseur avancées comme le multi-touch, les gestes et le cliquer-maintenir n'aient pas été implémentées dans cette recherche, les auteurs étaient ravis de voir à quelle vitesse tous les participants ont utilisé l'interface pour explorer leurs centres d'intérêt et passe-temps.

À lire : La première interface cerveau-à-cerveau permet à 3 personnes de partager leurs pensées directement dans la tête de l'autre

La recherche a également le potentiel d'ouvrir de nouvelles portes pour la communication entre les fournisseurs de soins de santé et les patients atteints de troubles neurologiques graves. Cela pourrait améliorer davantage l'interaction et la compréhension entre les patients et les soignants.