Un nouveau réseau cerveau-à-cerveau permet le partage direct de pensées entre trois utilisateurs

• Un nouveau réseau nommé BrainNet permet à plus de deux personnes d'envoyer/recevoir des informations directement vers/depuis le cerveau. 
• Les chercheurs ont réalisé une expérience avec trois participants, dans laquelle ils devaient jouer à un jeu de type Tetris. 
• Avec 5 groupes de 3 membres, ils ont obtenu un taux de réussite de 81,25 %. 

Envoyer des pensées directement à la tête d’un autre individu relevait autrefois de la science-fiction. Beaucoup de choses ont changé après 2013, lorsque des neuroscientifiques de l'Université de Washington ont mis au point un système permettant de transférer certains types de pensées directement vers d'autres cerveaux, une étape importante qui a fait de la communication cerveau-cerveau une réalité.

Deux ans plus tard, ils ont réussi à connecter plusieurs cerveaux de rats et de singes pour former un ordinateur « organique ». Cette fois, ils ont fait quelque chose d'incroyable.

Ils ont développé un réseau nommé BrainNet qui permet à 3 personnes de jouer à un jeu collaboratif comme Tetris. Il s'agit de la première interface cerveau-à-cerveau non invasive multi-personnes permettant de résoudre des problèmes ensemble, en utilisant un « réseau social » de cerveaux liés.

La technologie derrière BrainNet

Le réseau est composé de deux éléments :

1. Électroencéphalogrammes (EEG) :pour enregistrer l'activité électrique du cerveau.
2. Stimulation magnétique transcrânienne (TMS) :pour transmettre des données au cerveau.

L'EEG contient plusieurs électrodes attachées au crâne qui peuvent extraire les signaux électriques dans le cerveau. N’importe qui peut facilement contrôler ou modifier ses signaux cérébraux. Par exemple, si vous voyez une lumière clignoter à 10 hertz, votre cerveau émettra un signal électrique à la même fréquence. Si vous portez votre attention sur une autre lumière, votre cerveau émettra un signal différent correspondant à la fréquence de la lumière que vous observez. C'est ce que les EEG peuvent détecter facilement.

L'architecture de BrainNet | Avec l'aimable autorisation des chercheurs

Le deuxième composant induit une certaine activité électrique dans des parties particulières du cerveau afin de manipuler l'activité cérébrale. C'est comme si une impulsion magnétique était focalisée sur le cortex occipital, ce qui donne l'impression de regarder un éclair de lumière.

Référence : arXiv:1809.08632 | Université de Washington | Revue technologique du MIT

Ensemble, ces composants permettent aux participants de transmettre/recevoir des informations directement vers/depuis le cerveau.

L'expérience

Pour démontrer la technologie, les chercheurs ont placé 3 personnes dans des pièces séparées :2 émetteurs et 1 récepteur. On leur a confié une tâche dans laquelle ils devaient résoudre un jeu de type Tetris qui impliquait de faire pivoter un bloc sur un écran afin de l'insérer dans l'espace inférieur.

Les expéditeurs, portant des EEG, pouvaient voir le plein écran et devaient transmettre les données à une tierce personne sans utiliser aucun mode de communication conventionnel. Les données qu'ils doivent envoyer sont assez simples, car le bloc doit soit être tourné de 180 degrés, soit laissé tel quel.

Pour envoyer l'information, les expéditeurs ont commencé à faire clignoter des lumières de chaque côté de l'écran à différentes fréquences pour induire un signal cérébral particulier. Par exemple, 15 hertz pourraient impliquer « tourner » et 17 hertz pourraient impliquer « ne pas tourner ».

Écrans visibles pour le destinataire et l'expéditeur | Avec l'aimable autorisation des chercheurs 

Le récepteur, qui porte à la fois le TMS et l’EEG, ne peut voir que la moitié supérieure de l’écran, il ne sait donc pas comment la placer en bas. Cependant, il reçoit des informations via TMS des deux expéditeurs.  Dans cette expérience, les signaux transportaient soit un phosphène (pour faire tourner le bloc), soit aucun flash lumineux (indiquant qu'aucune rotation n'est requise). Ainsi, le débit de données n'est que de 1 bit par interaction.

Pour introduire un élément d'erreur, ils ont obligé l'un des expéditeurs à transmettre des informations erronées. Cela a été fait de manière amusante pour voir à quel point le récepteur pouvait réussir. Avec 5 groupes de 3 membres, ils ont atteint une précision de 81,25%.

Lire :Pourrions-nous réaliser de l'informatique quantique dans notre propre cerveau ?

Les chercheurs ont mentionné que les réseaux peuvent être étendus en augmentant le nombre de composants EEG et TMS. En fait, il pourrait être étendu à Internet (un serveur d'interface cerveau-cerveau basé sur le cloud), permettant aux utilisateurs de collaborer dans le monde entier.