Neuroprothèses: l'esprit aux commandes
Une machine dirigée par la pensée au Rolex Learning Center
Une équipe de l'EPFL a conçu un fauteuil roulant pilotable par la pensée. Les chercheurs mettent aujourd'hui l'accent sur un système d’assistance sophistiqué pour aider le cerveau humain dans cette tâche.
Michele Tavella est assis sur un fauteuil roulant, qu’il dirige par la seule action de la pensée. Il porte sur la tête un casque couvert d’électrodes, chargé de transmettre les signaux de son cerveau à un ordinateur, qui les traduit en commandes. Alors que la chaise circule – lentement – autour des obstacles disposés dans la pièce, Michele reste parfaitement immobile et concentré. La scène a quelque chose de surréaliste. «C’est pourtant quelque chose de très simple et naturel, explique le doctorant de l’EPFL. Il me suffit de penser à bouger la main droite pour que le fauteuil tourne dans cette direction.»
Il a fallu quelques heures de travail à Michele pour que son cerveau s’adapte au logiciel. A son tour, le programme s’adapte aux particularités du cerveau de l’exécutant. S’instaure un processus d’apprentissage mutuel entre l’homme et la machine.
L'intelligence articificielle au secours du cerveau
L’interface cerveau-ordinateur permet un pilotage aisé, mais encore rudimentaire. C’est pourquoi les chercheurs travaillent également à la mise au point d’une technologie d’assistance, reposant notamment sur de petites caméras disposées sur les côtés du fauteuil. Un logiciel analyse l’image, reconnaît les obstacles et affine les trajectoires en conséquence.
Tom Carlson a rejoint l’équipe du Centre de neuroprothèses il y a quelques semaines dans le but de perfectionner la technologie d’assistance. «Il s’agira d’améliorer le pilotage, que ce soit du point de vue de la sécurité ou de la précision», explique ce jeune docteur de l’Imperial College.
Le système requerra un haut niveau d’intelligence artificiel. Par exemple, il devra apprendre à différencier les types d’objets se trouvant sur le parcours du fauteuil roulant – mobilier, personnes, cadres de porte… «Par exemple, s’il s’agit d’une armoire, il faudra aider le sujet à la contourner. Par contre, s’il s’agit d’un bureau, le sujet aura peut-être envie de s’en approcher.»
Plus complexe, le système devra apprendre à interpréter les intentions du sujet. «Nous essayons d’analyser d’autres signaux du cerveau, afin que le programme puisse apprendre à saisir ce que veut la personne: contourner le bureau ou s’y arrêter?»
Intelligences humaine et artificielle sont étroitement imbriquées. Une telle complexité requiert la participation de chercheurs de tous domaines – électroniciens, neuroscientifiques, informaticiens – réunis au sein du Defitech Foundation Chair in non Invasive Brain Machine Interface. Ils travaillent notamment sur divers projets visant à étendre l’utilisation de leur système pour diriger des robots ou interagir avec un ordinateur domestique.