L’interface cerveau-ordinateur traduit l’écriture imaginée en texte dactylographié

Les chercheurs de la collaboration BrainGate (qui comprend des chercheurs de l’Université Brown, du Massachusetts General Hospital, de la Harvard Medical School, du Providence VA Medical Center, de l’Université de Stanford et de la Case Western Reserve University) ont développé une nouvelle itération de leur interface cerveau-ordinateur qui permet une patient blessé à la colonne vertébrale pour taper du texte sur un écran d’ordinateur. Le patient imagine écrire chaque lettre à la main et des capteurs implantés dans son cerveau reconnaissent la signature neuronale unique de chaque lettre, permettant une vitesse de frappe relativement rapide de 90 caractères par minute. Le système peut permettre aux patients gravement blessés de communiquer avec d’autres et d’utiliser Internet plus facilement.

La technologie d’interface cerveau-ordinateur se développe rapidement. Les possibilités pour les patients paralysés sont immenses, avec un potentiel d’amélioration de la communication, du mouvement et du contrôle des appareils externes. De nombreux systèmes se sont concentrés sur le fait de permettre aux patients de contrôler des prothèses robotiques et des fauteuils roulants. Cependant, l’écrit est extrêmement important, en particulier dans notre société de plus en plus numérique, et les technologies qui le rendent plus accessible à ces patients seraient les bienvenues.

Ce dernier système est une interface cerveau-ordinateur qui permet à quelqu’un de «taper» simplement en s’imaginant faire les mouvements de la main impliqués dans l’écriture de chaque lettre sur une page. Jusqu’à présent, il a été très réussi, permettant à un patient paralysé de plus que doubler le record précédent, de 40 caractères par minute, avec une interface cerveau-ordinateur.

«Une mission importante de la recherche de notre consortium BrainGate est de restaurer une communication rapide et intuitive pour les personnes souffrant de troubles graves de la parole ou de la motricité», a déclaré Leigh Hochberg, chercheur impliqué dans l’étude, via une annonce de l’Université Brown. “[This] La démonstration d’un décodage neuronal rapide et précis de l’écriture manuscrite marque un nouveau chapitre passionnant dans le développement de neurotechnologies cliniquement utiles. »

Les versions précédentes du système impliquaient des participants qui envisageaient de déplacer un curseur sur un écran contenant un clavier virtuel, puis de sélectionner la lettre souhaitée. Ce système a produit le record précédent de 40 caractères par minute, mais pour ce nouveau système, les chercheurs se sont tournés vers l’écriture manuscrite et la réflexion qui la sous-tend.

L’équipe a implanté deux électrodes dans la région du cerveau associée au mouvement de la main et du bras droits. Lorsque le participant a imaginé écrire une lettre spécifique à la main, cela a produit une signature neuronale unique que le système a apprise grâce à un algorithme d’apprentissage automatique. La répétition de mouvements similaires permet au système de repérer rapidement la lettre voulue et de l’afficher à l’écran.

«Nous voulons trouver de nouvelles façons de permettre aux gens de communiquer plus rapidement», a déclaré Frank Willett, un autre chercheur impliqué dans l’étude. «Ce nouveau système utilise à la fois la riche activité neuronale enregistrée par les électrodes intracorticales et la puissance des modèles de langage qui, lorsqu’ils sont appliqués aux lettres à décodage neuronal, peuvent créer un texte rapide et précis.»

Regardez une vidéo sur la technologie ci-dessous.

Étudier en Nature: Communication cerveau-texte haute performance via l’écriture manuscrite

Passant par: Université Brown

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