Technologie d’interface cerveau-ordinateur, un changement qui change la vie

La conscience est claire, la perception est claire, mais il est impossible de bouger.

En regardant "Get Out", ce qui m'a le plus impressionné, c'est la scène décrite dans l'histoire tombant dans un "endroit englouti", qui est une sorte d'impuissance "vraiment involontaire".

De manière inattendue, cet état est aussi « normal » pour certaines personnes.

Le « syndrome de verrouillage », également connu sous le nom de « LIS », correspond à son nom.

Vous avez une pleine cognition, vos capacités de perception sont solides, vous avez les cinq sens, mais vous êtes enfermé dans un corps sans aucun mouvement musculaire.

À l'âge de 30 ans, Ann Johnson était gravement paralysée en raison d'un accident vasculaire cérébral soudain, elle avait perdu le contrôle de ses muscles et ne pouvait même pas respirer de manière indépendante.

Au cours des années suivantes, Ann a progressivement réappris le contrôle musculaire grâce à la rééducation : elle a appris à respirer par elle-même, à contrôler les muscles de son cou et, même maintenant, elle rit et pleure.

Cette année, grâce à la combinaison de l'interface cerveau-ordinateur et de la technologie de l'IA, Ann re-« dialogue » avec son mari pour la première fois en 18 ans depuis qu'elle est paralysée.

"Mind typing", il y a vraiment plus d'une façon

Lors de la conférence Neuralink de l'année dernière, la société a montré un macaque Sake en train de taper « Puis-je prendre des collations s'il vous plaît » lettre par lettre sur le clavier virtuel de l'écran.

Bien sûr, Sake ne comprend pas l'anglais, encore moins l'orthographe. Il ne fait que contrôler le curseur sur l'écran via le cerveau, le laisser tomber sur le bouton indiqué par le bloc de couleur et terminer ce qu'on appelle la « saisie ».

Cette présentation est également liée à la première méthode de « typage » de l'interface cerveau-ordinateur.

Auparavant, dans le domaine des technologies de communication linguistique, les interfaces cerveau-ordinateur se concentraient principalement sur l'orthographe de « une lettre par une lettre ».

Ces dernières années, le domaine s'est développé rapidement et plusieurs équipes de recherche ont commencé à adopter des modes de production plus « naturels ».

En 2021 , une équipe de recherche de l'Université de Californie à San Francisco a réussi à déchiffrer le signal cérébral responsable du déclenchement des mouvements des voies vocales dans le cerveau d'un patient, permettant à ce dernier de « penser » un mot complet à la fois.

Cette technique permet de produire 18 mots par minute (sur un vocabulaire total de 50) avec un taux de précision de 93 %. Dans la vie quotidienne, les anglophones utilisent 150 à 200 mots par minute dans leur communication quotidienne.

Bien qu'il ne s'agisse que d'un dixième de la vitesse habituelle, cette recherche prouve qu'il est possible de produire des mots complets au lieu de lettre par lettre, et que cela correspond davantage aux habitudes de communication des gens.

Cette recherche a fait sensation dans le monde universitaire et a également atteint Ann au Canada.

Cette année, Ann a aidé l'équipe de communications unifiées à porter cette recherche vers de nouveaux sommets : le débit de mots est passé à près de 80 mots par minute.

Dans la nouvelle étude, l'équipe de recherche a implanté une puce de silicium dotée de 253 électrodes à la surface du cerveau d'Ann, de la taille d'une carte de crédit.

Ces électrodes interceptent les signaux cérébraux qui autrement contrôleraient les lèvres, la langue, la mâchoire, la gorge et les muscles du visage d'Ann et les renvoient à l'ordinateur. Ensuite, l’ordinateur analysera le texte correspondant derrière ces signaux grâce à des algorithmes d’IA.

Au cours des semaines suivantes, Ann et l'équipe de recherche ont commencé à entraîner le modèle linguistique : « prononcer » 1 024 mots encore et encore jusqu'à ce que l'algorithme puisse reconnaître les signaux cérébraux pertinents.

Il convient de souligner que ce que l'équipe de recherche a demandé à l'IA de reconnaître cette fois-ci n'était pas le signal de la prononciation complète du mot, mais la plus petite unité de parole – le phonème.

Par exemple, il y a quatre phonèmes dans le mot « Bonjour » : « HH », « AH », « L » et « OW ».

L'équipe de recherche a déclaré qu'après avoir utilisé les phonèmes comme unité de reconnaissance, l'algorithme n'a besoin que d'apprendre 39 phonèmes pour analyser tous les mots anglais, ce qui peut améliorer la précision et la vitesse de l'analyse du système.

Fait intéressant, le même jour où l’équipe de l’Université de Californie a publié l’article, l’équipe de recherche de l’Université de Stanford a également publié un rapport de recherche similaire dans « Nature ».

Le projet de Stanford impliquait Pat Bennett, 68 ans, qui a reçu un diagnostic de SLA en 2012 et qui est incapable de communiquer clairement.

Il a fallu près de six mois à Pat pour entraîner le système. L'algorithme reconnaît également les phonèmes et produit environ 62 mots par minute.

Quant au taux de précision, lorsque le nombre total de mots est de 50, le taux de précision peut atteindre 90 %, mais lorsque le vocabulaire est étendu à 12 500 mots, le taux de précision est de 76 %.

Bien que la technique d'Ann ait un taux de sortie plus élevé, lorsque son vocabulaire est étendu à 1 024 mots, le taux de précision médian est également d'environ 76 %.

La revue Nature a commenté que les participants aux deux études contrôlaient leurs muscles faciaux et leur vocalisation à des degrés divers. Il n'est donc pas certain que ces techniques seraient utiles chez les patients qui n'ont aucun contrôle musculaire restant.

Deuxièmement, les systèmes d'équipement des deux programmes "sont encore trop complexes pour que les soignants puissent les utiliser à domicile sans nécessiter une formation et une maintenance approfondies".

Le Dr Jaimie Henderson, qui a travaillé sur le projet de Pat, convient que les « technologies implantables placées chirurgicalement » existeront encore dans les années à venir, mais il y voit un moyen pour les personnes atteintes de SLA de retrouver un moyen important d'acquérir des compétences en communication.

De la « frappe » au « dialogue », que poursuit-on ?

Cela peut paraître incroyable, mais Ann espère devenir consultante à l'avenir et utiliser son expérience de rétablissement pour aider des patients similaires :

Je veux que les patients ici me voient et comprennent que leur vie n’est pas finie.

Je veux leur montrer qu'un handicap ne doit pas nécessairement nous empêcher de faire les choses que nous voulons faire ou nous retenir.

Bien que le contenu de « parler mentalement » d'Ann et Pat soit présenté sur le même écran, le contenu d'Ann a un avatar numérique supplémentaire qui peut « parler ».

Cet avatar numérique déplacera les traits du visage en temps réel et présentera les expressions en fonction des signaux cérébraux générés lorsqu'Ann essaie de parler.

La voix synthétique de l'avatar numérique a été formée sur une séquence vidéo d'Ann s'exprimant lors d'un mariage il y a plus de dix ans.

Tout cela a pour but de rendre l’ensemble du processus de communication plus naturel. Pour Ann qui souhaite devenir consultante à l'avenir, c'est aussi un moyen confortable de communiquer avec les futurs clients.

Lorsque Ann a utilisé le système pour la première fois pour parler et déplacer le visage de son avatar numérique, je savais que nous avions fait quelque chose qui ferait une réelle différence.

Kaylo Littlejohn, chercheuse sur le projet, a déclaré.

Dans la vidéo d'introduction, Ann et son mari Bill ont eu la première conversation en 18 ans grâce à ce système, discutant de la vie quotidienne d'avant en arrière.

Selon Ann, entendre à nouveau « ma » voix après de nombreuses années est aussi une expérience merveilleuse, « comme entendre la voix d'un vieil ami ».

Le jour du test, Ann ne pouvait pas attendre que sa fille entende le son.

Sa fille avait 6 mois lorsqu'elle est tombée malade. Selon elle, la mère a toujours été une voix féminine mécanique avec un accent britannique généré par un périphérique de saisie arrière.

En plus de rendre la communication quotidienne plus naturelle, la participation à ce projet a donné à Ann un sens renouvelé :

Quand j'étais dans un hôpital de rééducation, les orthophonistes n'avaient rien à voir avec moi.

En participant à cette recherche, j'ai le sentiment d'apporter une contribution à la société.

J'ai l'impression d'avoir à nouveau un travail.

C'est un miracle que j'aie survécu aussi longtemps, ce projet me permet de vraiment vivre de mon vivant !

La bonne nouvelle est que l'équipe prévoit également de faire progresser la recherche et de créer une version sans fil du système, afin qu'Ann n'ait pas besoin de recourir à des câbles pour se connecter au système d'interface cerveau-ordinateur :

Si des patients comme Ann peuvent utiliser cette technologie pour contrôler librement leurs ordinateurs et leurs téléphones portables, cela améliorera considérablement leur indépendance et leur capacité d'interaction sociale.

En effet, qu'il s'agisse d'utiliser les interfaces cerveau-ordinateur pour restaurer la communication ou la mobilité, le but ultime de ces technologies est de rétablir l'indépendance et l'autonomie du patient.

La mauvaise nouvelle est que parfois, plus la technologie est performante, plus il est douloureux de la perdre.

Personnes dont les interfaces cerveau-ordinateur ont été supprimées de force

Bien que l’interface cerveau-ordinateur soit un domaine rempli de risques inconnus, le potentiel qu’elle démontre est également passionnant.

En plus de libérer les « mots piégés dans le cerveau », la technologie d'interface cerveau-ordinateur peut désormais permettre aux patients paralysés de bouger à nouveau , de traiter la dépression , de contrôler l'épilepsie , de réduire les tremblements chez les patients atteints de la maladie de Parkinson et d'améliorer la qualité de vie de nombreux patients.

En 2016, il n'y avait qu'environ 340 études liées aux interfaces cerveau-ordinateur . En 2021, ce nombre est passé à près de 600.

Derrière cela se cachent l’émergence d’ordinateurs de plus en plus puissants, le développement de l’IA et les appareils intelligents que les humains rendent de plus en plus petits.

Mais ce qui manque, c'est la protection des utilisateurs.

J'ai l'impression que je peux tout faire.

Après avoir reçu l'implantation d'une interface cerveau-ordinateur, Rita Leggett, 62 ans, peut savoir à l'avance qu'elle souffrira d'épilepsie , et la prise de médicaments peut prévenir l'apparition de l'épilepsie.

Je peux conduire, je peux rencontrer des gens et je suis plus capable de prendre de bonnes décisions.

En 2010, Leggett a participé à un projet de technologie d'interface cerveau-ordinateur développé pour les patients épileptiques et a officiellement implanté la technologie d'interface cerveau-ordinateur.

Après avoir terminé l'implant, Leggett a rapidement senti que lui et l'interface étaient "en un", et il a ainsi "renaît".

Les personnes souffrant d’épilepsie sévère ont du mal à mener une vie normale.

Vous ne savez pas quand vous allez avoir une crise, et comme Leggett l'a mentionné, avoir une crise en conduisant, en marchant dans la rue ou simplement en sortant seul peut être désastreux.

Leggett a reçu un diagnostic d'épilepsie sévère à l'âge de trois ans.

Avant d’utiliser l’implant, elle sortait rarement.

Vous pouvez imaginer à quel point Leggett a été dévasté lorsqu’on lui a demandé de retirer l’implant.

En 2013, trois ans après l'implant de Leggett, NeuroVista, la société qui a fabriqué l'appareil, a manqué d'argent et a demandé aux volontaires participants de retirer l'implant.

Leggett et son mari ont tenté de négocier avec NeuroVista pour conserver l'équipement et étaient même prêts à hypothéquer la maison pour acheter l'équipement.

Malheureusement, l’implant a finalement été retiré contre sa volonté et recyclé.

En le perdant, c'est comme si j'avais perdu quelque chose de si précieux et si proche de moi qu'il ne pourra jamais être remplacé.

Cela fait partie de moi.

Selon Marcello Ienca, éthicien à l'Université technique de Munich, il s'agit d'une violation des droits de l'homme, qui n'a pas encore été comprise ni discutée :

Obligée de retirer l'appareil, dépouillée de sa nouvelle identité formée par la technologie.

L'entreprise a contribué à la création de cette toute nouvelle personne… Une fois l'appareil retiré, cette personne est licenciée.

Eux et d’autres juristes soutiennent que l’intégrité spirituelle de la personne doit être protégée et que les « droits neuro » doivent être reconnus.

D’un autre côté, les personnes qui participent à l’essai doivent connaître à l’avance ces risques potentiels, et participer signifie accepter ces risques.

Mais Ienca et Gilbert soutiennent que les sociétés BCI devraient souscrire une assurance pour que les participants couvrent les coûts de maintenance et d'entretien s'ils souhaitent conserver l'appareil après l'essai. Il est possible que le gouvernement de l’État fournisse également un soutien financier pertinent lors de l’approbation de projets connexes.

Avec le développement continu de la technologie d'interface cerveau-ordinateur, les problèmes liés se poseront de plus en plus. Il est nécessaire de commencer à réfléchir et d'établir un système de garantie à temps.

Selon Ienca, retirer des implants qui font déjà partie du soi est aussi contraire à l'éthique que le retrait forcé d'organes humains :

S'il existe des preuves que le BCI est devenu une partie du soi humain, alors, sauf pour des besoins médicaux, l'implant ne doit en aucun cas être retiré sans le consentement de l'utilisateur.

Si cela constitue la personne, vous supprimez de force une partie de la personne.

Même si cela fait des années, Leggett pleure lorsqu'il parle d'implants. Selon Frédéric Gilbert, éthicien à l'Université de Tasmanie :

Cela a créé un traumatisme.

La technologie de l’interface cerveau-ordinateur est un « interrupteur » qui peut changer des vies.

Mais peut-être devons-nous aussi réfléchir à qui contrôle le changement.

#Bienvenue pour suivre le compte public officiel WeChat d'Aifaner : Aifaner (WeChat ID : ifanr), un contenu plus passionnant vous sera présenté dès que possible.

Ai Faner | Lien original · Voir les commentaires · Sina Weibo