Des personnes tétraplégiques écrivent un mail... grâce à la pensée

Dans le cadre du projet de recherche BrainGate 2, des scientifiques américains ont créé la première interface ordinateur-cerveau qui permet d'utiliser une tablette tactile vendue dans le commerce.

Credit : BrainGate.org
Credit : BrainGate.org

Trois patients tétraplégiques ont réussi à contrôler une tablette par la pensée grâce à des microélectrodes implantés dans leur cerveau. C'est le résultat d'une étude publiée dans la revue PlosOne le 21 novembre.

L'objectif des chercheurs était d'améliorer la vie des patients atteints de paralysie, et leur permettre d'accéder à des dispositifs électroniques, comme une tablette tactile, pour exécuter des fonctions telles que l'écriture des e-mails ou faire du shopping sur Internet.

Des microélectrodes dans le cerveau pour enregistrer des neurones

Deux des trois participants de l'étude sont atteints de sclérose latérale amyotrophique (ou maladie de Charcot) et respirent par ventilation mécanique. Les deux sont droitiers et, à cause de leur pathologie, n’arrivent pas à réaliser des mouvements efficaces avec la main droite. Des microélectrodes dans le cortex cérébral avaient été implantées dans leur cerveau bien avant l’essai clinique. Ces électrodes, implantées dans la région qui contrôle les mouvements de la main droite, y enregistrent l'activité neuronale.

Le troisième patient souffre de tétraplégie en raison d'une lésion de la moelle épinière cervicale. Chez lui, les électrodes ont été implantées dans le cortex moteur de la main mais aussi du bras droit.

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Pour la première fois, un appareil à usage commercial pour l’interface ordinateur cerveau

Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Le patient regarde la tablette et pense à l'endroit où pointer le curseur et cliquer. Les neurones, qui permettraient normalement à la main droite de déplacer le curseur et cliquer, s’activent même si, à cause de la maladie, à cette activation ne correspond pas un mouvement de la main. Les électrodes enregistrent cette activité cérébrale et envoient un signal à la tablette, via le Bluetooth.

En regardant la tablette, ils décident où pointer le curseur et  où cliquer. L'expérience a fonctionné. Pendant trois jours, ils ont été invités à exécuter des tâches telles que rédiger des courriers, utiliser des applications météo ou des programmes de diffusion de musique. Les patients arrivaient à effectuer 22 clics par minute et à écrire en moyenne 30 caractères par minute.

C’est la première fois qu’un dispositif informatique à usage commercial est utilisé pour ces études : il n’a pas été modifié pour effectuer les recherches. Il s'agit donc d'une tablette comme une autre, connectée directement aux pensées des patients.

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La possibilité de recommencer à jouer

"La partie la plus enrichissante de l’étude a été le moment où les patients ont simplement fait ce qu’ils voulaient", confesse le docteur Paul Nuyujukian, premier auteur de l'étude. Et en effet, quand les chercheurs ont demandé aux patients ce qu’ils voulaient faire, l’un d’eux a exprimé le désir de jouer du piano, l’autre d’écrire, le troisième de faire des achats sur Internet. Deux participants ont également eu une conversation via un chat. Le résultat a toujours été positif. Tous trois ont trouvé l'utilisation de la tablette intuitive et naturelle.