IA : Un chercheur de l’Université de Tel Aviv espère transformer les pensées en paroles.
Selon Dr. Ariel Tankus, l’interface cerveau-ordinateur pourrait aider les patients paralysés à communiquer par le biais des signaux électroniques du cerveau
Le Dr. Ariel Tankus a déclaré que ce qu’il fait est de la « lecture de l’esprit ».
Tankus, du centre hospitalier et des sciences de la santé de l’Université de Tel Aviv et de l’hôpital Ichilov, a déclaré que son équipe de chercheurs et lui-même ont programmé un ordinateur pour qu’il « lise » l’esprit d’un patient et verbalise ses pensées en décodant les signaux des neurones de son cerveau.
Ces résultats sont porteurs d’espoir pour les personnes incapables de parler à la suite d’un accident vasculaire cérébral (AVC), d’une lésion cérébrale ou de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), également connue sous le nom de maladie de Lou Gehrig.
Cette recherche révolutionnaire a été publiée en juin dans la prestigieuse revue Neurosurgery.
Tankus a fait équipe avec le Dr. Ido Strauss, de l’École des sciences médicales et de la santé de l’Université de Tel Aviv et directeur de l’unité de neurochirurgie fonctionnelle de Ichilov.
Pour leurs recherches, ils ont travaillé avec un patient épileptique qui a accepté que des électrodes soient implantées profondément dans son cerveau. Les électrodes implantées mesurent quelques centimètres de long et comportent huit à neuf micro-fils, aussi « petits et fins que l’épaisseur d’un cheveu », a déclaré Tankus.
Les chirurgiens ont implanté les électrodes pour déterminer les « courants électriques très forts » susceptibles de provoquer les crises d’épilepsie du patient. Les électrodes permettent ensuite aux chirurgiens de localiser la zone spécifique du cerveau où ils peuvent intervenir.
Pour Tankus, il s’agissait « peut-être de la seule occasion » d’enregistrer l’activité d’une seule cellule du cerveau.
Dans la première partie de l’expérience, Tankus a demandé au patient de répéter deux sons, appelés phonèmes, qui sont les éléments de base de la parole. Il s’agissait d’un « a » prononcé « ah » et d’un « e » prononcé « eh ».
Ces phonèmes sont le point de départ de la construction d’un langage qui permettra à l’ordinateur « de parler pour le patient », a expliqué Tankus.
Les chercheurs ont ensuite enregistré l’activité cérébrale chaque fois que le patient prononçait les voyelles.
Tankus précise que les électrodes ont été implantées dans des parties du cerveau – le cortex cingulaire antérieur et le cortex orbito-frontal – qui sont associées aux processus cognitifs et émotionnels, mais qui ne sont généralement pas associées à la parole.
« J’ai découvert ces neurones dans le cortex et leur lien avec la parole », a poursuivi Tankus.
Il a ensuite utilisé des algorithmes d’intelligence artificielle (IA) pour « entraîner l’ordinateur » à faire la distinction entre les deux sons en reconnaissant l’activité du cerveau.
Dans la seconde partie de l’expérience, le patient a imaginé silencieusement dire « a » ou « e ». L’ordinateur a alors anticipé, en temps réel, ce que le patient a dit en se basant uniquement sur « plusieurs neurones du cerveau », a déclaré Tankus. « L’ordinateur parlait à la place du patient. »
« La recherche vise à aider les personnes complètement paralysées à parler à nouveau », a-t-il souligné. Les patients atteints d’une SLA ne peuvent pas communiquer, « pas même en clignant des yeux ».
À l’avenir, lorsqu’un patient en sera aux premiers stades de la SLA et qu’il pourra encore parler, les électrodes seront implantées dans son cerveau. Les algorithmes d’IA développés par l’équipe de recherche pourront alors décoder les schémas cérébraux. L’ordinateur sera alors programmé pour comprendre ce que le patient essaie de dire.
Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, Tankus estime que même dans le cas de la SLA, le cerveau d’une personne a une activité similaire à la normale, mais « ne peut tout simplement pas s’exprimer ».
« À l’avenir, l’ordinateur comprendra et parlera pour le patient », a déclaré Tankus.
« Si une personne paralysée pouvait nous dire ‘oui’ ou ‘non’ lorsque nous lui posons des questions telles que ‘Avez-vous faim ?’ ou ‘Avez-vous mal ?’, l’ordinateur pourrait l’aider à répondre », a poursuivi Tankus.
« Cela pourrait constituer un changement majeur pour un patient complètement paralysé et enfermé. »
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