La première interface cerveau-ordinateur sans fil au monde est testée avec succès sur le cerveau humain
Le premier système d’interface cerveau-ordinateur sans fil (BCI) donne non seulement aux personnes paralysées la possibilité de taper sur des écrans d’ordinateur avec leur esprit, mais l’innovation leur donne également la liberté de le faire n’importe où.
Les BCI traditionnels sont attachés à un grand émetteur avec de longs câbles, mais une équipe de l’Université Brown a coupé les cordons et les a remplacés par un petit émetteur qui se trouve au sommet de la tête de l’utilisateur.
L’équipement repensé ne mesure que deux pouces de diamètre et se connecte à un réseau d’électrodes dans le cortex moteur du cerveau au moyen du même port utilisé par les systèmes câblés.
Les essais, baptisés BrainGate, « ont montré que deux hommes paralysés par des blessures à la colonne vertébrale étaient capables de taper et de cliquer sur une tablette juste en pensant à l’action, et l’ont fait avec une précision de pointer-cliquer et des vitesses de frappe similaires à celles d’un système filaire. .
Un participant à l’essai clinique BrainGate utilise des émetteurs sans fil qui remplacent les câbles normalement utilisés pour transmettre les signaux des capteurs à l’intérieur du cerveau. Les essais ont permis aux hommes souffrant de blessures à la colonne vertébrale de taper et de cliquer sur une tablette juste en pensant à l’action
L’innovation est similaire au développement de Neuralink de BCI Elon Musk, qui est également un dispositif sans fil implanté dans le cerveau.
Cependant, la technologie de Musk n’est pas visible comme BrainGate, mais n’a été testée que chez des singes et des porcs – BrainGate est le premier à mener des essais humains réussis.
John Simeral, professeur adjoint d’ingénierie à l’Université Brown, membre du consortium de recherche BrainGate et auteur principal de l’étude, a déclaré: « Nous avons démontré que ce système sans fil est fonctionnellement équivalent aux systèmes filaires qui ont été l’étalon-or en Performance BCI depuis des années.
«Les signaux sont enregistrés et transmis avec une fidélité similaire, ce qui signifie que nous pouvons utiliser les mêmes algorithmes de décodage que ceux que nous avons utilisés avec des équipements filaires.
L’équipement repensé ne mesure que deux pouces de diamètre et se connecte à un réseau d’électrodes dans le cortex moteur du cerveau au moyen du même port utilisé par les systèmes câblés.
L’innovation est similaire au développement de Neuralink (photo) de BCI Elon Musk, qui est également un appareil sans fil implanté dans le cerveau. Cependant, la technologie de Musk n’est pas visible comme BrainGate, mais n’a été testée que chez des singes et des porcs
« La seule différence est que les gens n’ont plus besoin d’être physiquement attachés à notre équipement, ce qui ouvre de nouvelles possibilités en termes d’utilisation du système. »
Les participants à l’essai comprenaient un homme de 35 ans et un homme de 63 ans, tous deux paralysés par des lésions de la moelle épinière.
Chacun a pu utiliser le BCI à domicile, par rapport aux travaux antérieurs qui devaient être effectués dans un laboratoire.
Sans être gênés par les câbles, les participants ont pu utiliser le BCI en continu jusqu’à 24 heures, donnant aux chercheurs des données de longue durée, y compris pendant que les participants dormaient.
Leigh Hochberg, professeur d’ingénierie à Brown, chercheur au Brown’s Carney Institute for Brain Science et responsable de l’essai clinique BrainGate, a déclaré: «Nous voulons comprendre comment les signaux neuronaux évoluent au fil du temps.
«Avec ce système, nous pouvons observer l’activité cérébrale, à la maison, sur de longues périodes d’une manière qui était presque impossible auparavant.
Sans être gênés par les câbles, les participants ont pu utiliser le BCI en continu jusqu’à 24 heures, donnant aux chercheurs des données de longue durée, y compris pendant que les participants dormaient. La photo est une version antérieure du BCI qui comprenait un long câble
«Cela nous aidera à concevoir des algorithmes de décodage permettant une restauration transparente, intuitive et fiable de la communication et de la mobilité des personnes paralysées.
La dernière étude s’appuie sur les premiers essais BrainGate du chercheur qui ont débuté en 2012, mais ont utilisé un système filaire pour permettre aux participants de manipuler des prothèses en pensant à un mouvement spécifique.
Ce travail a été suivi d’un flux constant d’améliorations du système, ainsi que de nouvelles percées cliniques qui ont permis aux gens de taper sur des ordinateurs, d’utiliser des applications pour tablettes et même de bouger leurs propres membres paralysés.
La co-auteure de l’étude, Sharlene Flesher, qui était stagiaire postdoctorale à Stanford et est maintenant ingénieur en matériel chez Apple, a déclaré: « L’évolution des BCI intracorticaux, passant d’un câble métallique à l’utilisation d’un émetteur sans fil miniature, est une étape majeure vers une utilisation fonctionnelle. d’interfaces neuronales hautes performances entièrement implantées »,
« Alors que le domaine se dirige vers la réduction de la bande passante transmise tout en préservant la précision du contrôle des appareils d’assistance, cette étude peut être l’une des rares à capturer toute l’étendue des signaux corticaux pendant de longues périodes de temps, y compris pendant l’utilisation pratique de BCI. »