Des chercheurs de l’Université de Louvain (KU Leuven) ont réalisé une avancée importante dans le développement de l’interaction entre cerveau et ordinateur (BCI), une technologie susceptible de redonner aux patients atteints de troubles neurologiques le contrôle de leurs mouvements, de la parole ou d'autres fonctions. L’objectif ultime d’une nouvelle étude - publiée ce jeudi dans la revue scientifique Science Advances - est notamment de rendre plus autonomes les personnes paralysées.
La KU Leuven réalise une avancée majeure dans la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur, un espoir pour les personnes paralysées
Les interfaces cerveau-ordinateur (BCI en anglais) captent l'activité électrique du cerveau à l'aide d'électrodes placées sur le crâne ou directement sur le cerveau. Ces signaux sont ensuite analysés par un ordinateur, qui les traduit en commandes permettant de contrôler un appareil, sans passer par les voies motrices habituelles du corps (muscles, nerfs). L'objectif final est de permettre, par exemple, à des personnes paralysées de retrouver une plus grande autonomie.
Dans cette étude, les scientifiques de la KU Leuven sont parvenus à utiliser l'activité cérébrale pour contrôler en temps réel un personnage virtuel dans un environnement tridimensionnel complexe. Des animaux de laboratoire - trois macaques rhésus - ont ainsi pu, sans mouvement physique, guider un avatar dans un monde virtuel, éviter des obstacles et adapter leur trajectoire lorsque les objectifs changeaient.
Courte phase d'apprentissage
La nouvelle interface exploite simultanément des signaux issus de plusieurs zones motrices du cerveau. Cela permet un contrôle plus intuitif et plus flexible que les systèmes précédents, qui ne mobilisaient généralement qu'une seule région cérébrale. Les animaux ont en outre nécessité très peu d'entraînement: après une courte phase d'apprentissage, leur cerveau a continué à s'adapter pendant l'utilisation.
"Nous constatons que le cerveau s'adapte au système avec une rapidité surprenante", indique Peter Janssen, professeur de neurophysiologie à la KU Leuven et auteur de l'étude. "Cela rend cette technologie beaucoup plus réaliste pour des applications dans la vie quotidienne des patients."
Selon les chercheurs, l'environnement 3D réaliste constitue également une avancée majeure. Les applications futures, comme le pilotage d'un fauteuil roulant, devront en effet fonctionner dans des environnements complexes et dynamiques, tels que les habitations ou les espaces publics.
Premiers tests sur l'homme dans 2 ans?
L'équipe de recherche de la KU Leuven espère pouvoir lancer les premiers essais cliniques sur des humains d'ici deux ans. Elle envisage notamment des applications pour les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA) ou de la maladie de Parkinson.
"Des contacts concrets ont été établis avec des collègues étrangers afin d'initier ces essais", explique le professeur Peter Janssen. "L'utilisation des interfaces cerveau-ordinateur en dehors des laboratoires de recherche se précise, ce qui représente une perspective importante et porteuse d'espoir pour les patients souffrant de troubles neurologiques."