Interface cerveau humain à humain : quand un professeur contrôle par la pensée les mouvements d’un autre professeur

Rajesh Rao-Andrea Stocco_interface-cerceau-cerveau

Vous connaissez peut-être ces logiciels qui permettent à une personne de prendre le contrôle de votre machine pour vous dépanner à distance, voir vous pirater… Et bien dans un futur pas si lointain, on pourrait remplacer la machine par l’homme. Par exemple, un pilote d’avion en plein vol, frappé d’une incapacité, pourrait être remplacé par une hôtesse de l’air ou un passager dont les mouvements seraient contrôlés par un expert au sol. Le Guru avoue qu’il a choisi l’exemple le plus, humm..comment dire…fou, mais en faite pas tant que ça, selon les résultats d’une très récente expérience de prise de contrôle d’un cerveau à distance.

Deux professeurs et chercheurs de l’Université de Washington (UW) ont effectué ce qu’ils pensent être la première interface cerveau d’humain à humain non invasive, permettant à un chercheur d’envoyer un signal cérébral via l’Internet pour contrôler les mouvements de la main d’un collègue chercheur.

En utilisant des enregistrements électriques du cerveau et une forme de stimulation magnétique, Rajesh Rao a envoyé un signal cérébrale à Andrea Stocco de l’autre côté du campus de l’UW, provoquant le déplacement du doigt de Stocco sur un clavier. 

Le Guru vous a précédemment décris la démonstration d’une communication cerveau à cerveau entre deux rats réalisée par des chercheurs de l’Université Duke. Il y a eu aussi des chercheurs de Harvard qui ont démontré la même chose entre un humain et un rat. Pour Rao et Stocco, c’est la première démonstration de l’interfaçage du cerveau humain à humain.

Rao, professeur d’informatique et d’ingénierie à l’UW, a travaillé sur l’interfaçage cerveau-ordinateur dans son laboratoire depuis plus de 10 ans et il vient de publier un livre sur le sujet. En 2011, stimulée par les rapides progrès de cette technologie, il a pensé qu’il pouvait démontrer le concept d’une interface cerveau à cerveau humain. Alors, il s’est associé à Stocco, un autre professeur de l’UW, assistant de recherche en psychologie (Institute for Learning & Brain Sciences).

Ainsi, le 12 aout, Rao était assis dans son laboratoire portant un bonnet de bain farci de quelques électrodes reliées à un électroencéphalogramme (EEG), qui lit l’activité électrique du cerveau. Stocco, quant à lui, était dans son laboratoire sur le même campus avec un bonnet violet disposant d’un trou pour indiquer la zone d’application d’une bobine de stimulation magnétique transcranienne (TMS pour Transcranial Magnetic Stimulation) qui a été placée directement sur son cortex moteur gauche, qui contrôle le mouvement de la main.

Rao a regardé un écran d’ordinateur et a joué à un jeu vidéo assez simple avec son esprit. Quand il était censé tirer un coup de canon sur une cible, il imaginait déplacer sa main droite, en prenant garde de ne pas la bouger réellement, pour cliquer sur le bouton “fire”.

Presque instantanément, Stocco, qui portait des bouchons anti-bruit et qui ne regardait pas un écran d’ordinateur, déplaça involontairement son index droit pour pousser la barre d’espace du clavier en face de lui, correspondant au tir du canon.

Rajesh Rao-Andrea Stocco_interface-cerceau-cerveau-schéma

Stocco a comparé la sensation de sa main se déplaçant involontairement à celle d’un tic nerveux.

Les technologies utilisées par les chercheurs pour l’enregistrement et la stimulation du cerveau sont bien connues, il y a :

  • L’électro-encéphalographie ou EEG, couramment utilisée par la médecine et les chercheurs pour enregistrer l’activité cérébrale de manière non invasive à partir du cuir chevelu.
  • La stimulation magnétique transcranienne (TMS), un moyen non invasif de délivrer une stimulation au cerveau pour provoquer une réaction. Son effet dépend de l’endroit où la bobine est placée, dans ce cas, elle l’a été directement sur la région du cerveau qui contrôle la main droite d’une personne. Par l’activation de ces neurones, la stimulation du cerveau l’a convaincu qu’il était nécessaire de déplacer la main droite. 

Rao précise que ces technologies ne décryptent que certains types de signaux cérébraux simples et non pas les pensées d’une personne. Et elle ne donne pas la possibilité de contrôler vos actions contre votre volonté, néanmoins ils utilisent le terme de tic nerveux (est-il vraiment contrôlable? Un léger doute subsiste pour le Guru).

Comme cité dans mon introduction, pour Stocco, dans quelques années, la technologie pourrait être utilisée, par exemple, par quelqu’un au sol pour aider une hôtesse de l’air ou le passager d’un avion, si le pilote était dans l’incapacité de le faire atterrir. Ou une personne handicapée pourrait communiquer ses besoins, par exemple, de nourriture ou d’eau. Ces signaux fonctionnent même si les personnes munies du dispositif ne parlent pas la même langue.

Rao et Stocco souhaitent maintenant mener une expérience qui transmettrait des informations beaucoup plus complexes d’un cerveau à l’autre. Si cela fonctionne, ils mèneront alors une autre expérience sur un plus grand nombre de sujets.

Plusieurs organismes gouvernementaux (États-Unis) ont financé cette recherche, comme le département de la santé (National Institutes of Health) et l’armée américaine (U.S. Army Research Office).

Un site a été consacré à cette recherche : Direct Brain-to-Brain Communication in Humans.

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