interface cerveau machine

L'interface cerveau-machine

Sommaire

• Qu'est-ce que c'est l'interface cerveau machine ?

• Comment ça marche ?

• Demain, l'IMC pourra t-il soigner des troubles psychiatriques?

Qu'est-ce que c'est l'interface cerveau-machine ?

L'interface cerveau machine (ICM) est une technologie qui permet une communication directe entre le cerveau humain et un dispositif externe, souvent un ordinateur ou une machine. Les ICM sont utilisées dans divers domaines, tels que la médecine, pour aider les personnes souffrant de handicaps moteurs à controler des prothèses ou des oridnateurs par la pensée, ou encore dans le domaine du jeu vidéo et de la recherche scientifique.

Comment marche l'ICM?

L'ICM fonctionne en captant les signaux cérébraux et en les traduisant en commandes pour controler des dispositifs externes. Voici les étapes principales pour son fonctionnement :

Acquisition des Signaux Cérébraux :

• Électroencéphalographie (EEG) : Utilisation d'électrodes placées sur le cuir chevelu pour enregistrer les ondes cérébrales. C'est la méthode la plus courante, non invasive et relativement simple à mettre en œuvre.
• Électrocorticographie (ECoG) : Électrodes placées directement sur la surface du cerveau. C'est une méthode invasive qui nécessite une intervention chirurgicale, mais offre des signaux plus précis.
• Potentiels évoqués : Mesure des réponses électriques du cerveau à des stimuli externes.
• Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) : Utilisée pour observer l'activité cérébrale en fonction des changements de flux sanguin, mais elle est moins courante pour les ICM en temps réel en raison de sa complexité et de son coût.

• Traitement des Signaux :

Les signaux bruts capturés par les électrodes sont souvent bruités et nécessitent un prétraitement pour éliminer les interférences et les artefacts. Des techniques de filtrage, de lissage et de réduction du bruit sont appliquées pour extraire des caractéristiques pertinentes des signaux.

• Interprétation des Signaux :

Les caractéristiques extraites sont analysées et interprétées pour comprendre l'intention de l'utilisateur. Cela peut impliquer l'utilisation d'algorithmes de machine learning pour classifier les différentes intentions (par exemple, bouger une main, sélectionner une lettre sur un clavier virtuel, etc). Des algorithmes de traitement du signal et d'intelligence artificielle sont souvent employés pour améliorer la précision et la rapidité de l'interprétation.

• Exécution de l'Action :

Les commandes interprétées sont ensuite traduites en actions concrètes pour contrôler un appareil externe, comme un curseur d'ordinateur, une prothèse robotisée, ou encore des appareils domotiques. Les retours sensoriels peuvent également être intégrés pour fournir à l'utilisateur des informations en retour, améliorant ainsi le contrôle et l'adaptabilité.

Demain, l'ICM pourra t-il soigner des troubles psychiatriques?

La boucle de rétroaction instaurée par une ICM peut permettre à l’utilisateur de prendre conscience de son activité cérébrale pour apprendre à la contrôler. C’est le principe général du biofeedback (ou neurofeedback lorsqu’il s’applique au cerveau). Ce principe pourrait conduire à de nouvelles approches thérapeutiques, notamment pour réduire les troubles de l’attention, en complément des approches médicamenteuses. A Lyon, le CRNL est à l’origine d’un partenariat public-privé visant à développer des dispositifs de ce type reposant sur des interfaces ludiques. Les chercheurs prévoient de lancer une étude clinique pour évaluer leur effet chez des enfants atteints de troubles de l’attention.

En résumé, les interfaces cerveau-machine représentent une avancée technologique majeure avec un potentiel énorme dans divers domaines, mais elles nécessitent encore des améliorations significatives pour devenir couramment utilisées et acceptées.

MERCI POUR VOTRE ATTENTION!!

Kaïla et Chaïma