Vos ondes cérébrales contrôleront bientôt les machines et les animaux qui vous entourent

Imaginez que vous puissiez remplacer chaque manette de votre vie par un seul appareil. Plus de manuels d'instructions et plus de claviers ou de boutons. Cependant, nous ne parlons pas d'une nouvelle télécommande sophistiquée. Pas quand votre cerveau est déjà capable de s'interfacer avec la technologie. 

Selon Edward Boyden, professeur de développement de carrière Benesse au MIT Media Lab, « Le cerveau est un appareil électrique. L'électricité est un langage commun. C'est ce qui nous permet d'interfacer le cerveau avec les appareils électroniques. Essentiellement, le cerveau est un ordinateur compliqué et bien programmé. Tout est contrôlé par des impulsions électriques envoyées de neurone à neurone.

Un jour, vous pourrez peut-être interférer avec ce signal comme dans un film de James Bond, où vous pouvez utiliser une montre pour interférer avec un certain signal. Vous pourrez peut-être un jour passer outre les pensées des animaux ou même d'autres personnes. Bien que la capacité de contrôler des animaux et des objets avec votre esprit semble sortir d'un film de science-fiction, le contrôle mental peut être plus proche de la réalisation qu'il n'y paraît.

Le tech

Des chercheurs de Harvard ont développé une technologie non invasive appelée Brain Control Interface (BCI) qui permet aux humains de contrôler le mouvement de la queue d'un rat. Bien sûr, cela ne signifie pas que les chercheurs ont un contrôle total sur le cerveau du rat. Pour être vraiment capable de manipuler les signaux du cerveau, nous devrions comprendre complètement la façon dont les signaux sont codés. Cela signifie que nous devrions comprendre le langage du cerveau.

Pour l'instant, tout ce que nous pouvons faire est de manipuler le langage par interruption. Imaginez que vous écoutez quelqu'un parler une langue étrangère. Vous ne pouvez pas leur dire quoi dire ou comment le dire, mais vous pouvez manipuler leur discours en les interrompant ou en démontrant que vous ne pouvez pas les entendre. En ce sens, vous pouvez donner des signaux à une autre personne pour lui faire changer de discours.

Pourquoi ne puis-je pas l'avoir maintenant ?

Afin d'interférer manuellement avec le cerveau, les scientifiques utilisent un appareil appelé électroencéphalogramme (EEG) qui peut détecter les signaux électriques traversant votre cerveau. Ceux-ci sont détectés par de petits disques plats de métal qui se fixent à votre tête et servent d'électrodes.

Actuellement, la technologie BCI est incroyablement imprécise, principalement en raison de la complexité du cerveau. Tant que la technologie ne pourra pas s'intégrer de manière transparente aux signaux électriques du cerveau, les données transmises d'un neurone à l'autre ne seront pas traitées correctement. Les neurones proches les uns des autres dans le cerveau émettent souvent des signaux similaires, ce que la technologie traite, mais toute valeur aberrante crée un type de statique que la technologie BCI est incapable d'analyser. Cette complexité rend difficile pour nous de développer simplement un algorithme pour décrire le modèle. Cependant, nous pourrons peut-être simuler des longueurs d'onde plus complexes à l'avenir en analysant les modèles d'ondes cérébrales,

Les possibilités sont infinies

Imaginez que votre téléphone ait besoin d'un nouvel étui et que vous n'ayez pas envie de perdre trente dollars de plus sur un nouveau au magasin. Si vous pouviez imaginer les dimensions nécessaires et transmettre les données à un imprimante 3D, vous auriez votre nouveau boîtier pour une fraction du prix et pratiquement aucun effort. Ou à un niveau plus simple, vous pouvez changer de chaîne sans jamais avoir à atteindre une télécommande. En ce sens, BCI pourrait être programmé pour s'interfacer avec et contrôler des machines plutôt que des cerveaux.

Laisse-moi essayer

Les jeux de société et les jeux vidéo ont commencé à intégrer la technologie EEG pour vous permettre de tester votre cerveau. Les systèmes qui utilisent la technologie EEG vont des systèmes simples, comme le Entraîneur de force scientifique Star Wars, à des systèmes sophistiqués, comme le EPOC émotif. 

Dans le Star Wars Science Force Trainer, l'utilisateur se concentre sur la lévitation mentale d'une balle, stimulé par les encouragements de Yoda. La Actionneur d'impulsion neuronale, un accessoire de jeu commercialisé par Windows, qui peut être programmé pour cliquer avec le bouton gauche et contrôler autrement le jeu grâce à la tension dans la tête, est un peu plus sophistiqué.

Avancées médicales

Bien que cette technologie puisse sembler être un gadget bon marché, les possibilités sont vraiment infinies. Par exemple, un paraplégique pourrait contrôler les membres prothétiques complètement par la pensée. La perte d'un bras ou d'une jambe ne devrait pas être une limitation ou un inconvénient puisque l'appendice pourrait être remplacé par un système amélioré avec des procédures de fonctionnement identiques.

Ces types de prothèses impressionnantes ont déjà été créées et testées en laboratoire par des patients qui ont perdu le contrôle de leur corps. Jan Scheuermann est l'une des 20 personnes qui ont participé à un test de cette technologie. Scheuermann est paralysé depuis 14 ans par une maladie rare appelée dégénérescence spinocérébelleuse. Cette maladie enferme essentiellement Jan dans son corps. Son cerveau peut envoyer des commandes à ses membres, mais la communication est interrompue à mi-chemin. Elle ne peut pas bouger ses membres à cause de cette maladie.

Lorsque Jan a entendu parler d'une étude qui pourrait lui permettre de reprendre le contrôle de ses appendices, elle a immédiatement accepté. Après avoir découvert qu'elle pouvait déplacer un bras robotique avec son esprit lorsqu'elle était branchée, elle déclare: «Je déplaçais quelque chose dans mon environnement pour la première fois depuis des années. C'était haletant et excitant. Les chercheurs n'ont pas non plus pu effacer le sourire de leurs visages pendant des semaines.

Au cours des trois dernières années de formation avec le bras robotique, qu'elle appelle Hector, Jan a commencé à montrer un contrôle plus précis sur le bras. Elle a atteint son objectif personnel de pouvoir se nourrir d'une barre de chocolat et a accompli de nombreuses autres tâches proposées par l'équipe de recherche de l'Université de Pittsburgh.

Au fil du temps, Jan a commencé à perdre le contrôle de son bras. Le cerveau est un environnement extrêmement hostile aux appareils électroniques qui doivent être implantés chirurgicalement. En conséquence, du tissu cicatriciel peut se former autour de l'implant, empêchant la lecture des neurones. Jan est déçue de ne jamais pouvoir s'améliorer, mais "a accepté [ce fait] sans colère ni amertume". Cela indique que la technologie ne sera pas prête à être utilisée sur le terrain avant longtemps.

Les revers

Pour que la technologie en vaille la peine, les avantages doivent l'emporter sur les risques. Bien que les patients puissent effectuer des tâches de base avec les membres prothétiques tels que se brosser les dents, le bras n'offre pas suffisamment de mouvements diversifiés pour valoir l'argent et la douleur physique de la chirurgie cérébrale à utiliser.

Si la capacité du patient à bouger le membre se détériore avec le temps, le temps nécessaire pour maîtriser le membre prothétique peut ne pas valoir l'effort. Une fois cette technologie développée, elle pourrait être extrêmement utile, mais pour l'instant, elle n'est pas pratique dans le monde réel.

Plus qu'un sentiment

Étant donné que ces prothèses fonctionnent en recevant des signaux envoyés par le cerveau, le processus du signal pourrait également être inversé. Les nerfs, lorsqu'ils sont sollicités par le toucher, envoient des impulsions électroniques au cerveau pour vous faire savoir que vous êtes touché. Il pourrait être possible que les impulsions électroniques dans les nerfs envoient des signaux dans la direction opposée vers le cerveau. Imaginez perdre une jambe et en avoir une nouvelle qui vous permet toujours de sentir le toucher.