Une personne atteinte de paraplégie ne fait bouger un bras robotique qu’avec ses pensées

Chercheurs de la Université de Californie à San Francisco Ils ont fait contrôler un homme paralysé un bras robotique qui reçoit des signes de son cerveau via un ordinateur.

La personne a pu saisir, déplacer et déposer des objets s’imaginant simplement en effectuant ces actions.

L’appareil, connu sous le nom Interface cervebro-ordre (BCI), a travaillé pendant sept mois sans ajustements. Jusqu’à présent, ces types d’appareils fonctionnaient uniquement pendant un ou deux jours. Le BCI est basé sur un modèle d’intelligence artificielle (IA) qui peut s’adapter aux petits changements qui se produisent dans le cerveau lorsqu’une personne répète un mouvement (ou dans ce cas, un mouvement imaginé) et apprend à le faire de manière plus raffinée.

“Cette combinaison d’apprentissage entre les humains et l’IA est la phase suivante de ces interfaces cérébrales-ordinateur”, explique le neurologue Karuneh Ganguly, du iNstituto Weill des neurosciences UCSF . “C’est ce dont nous avons besoin pour atteindre une fonction sophistiquée et similaire à celle de la vie réelle.”

L’étude est publiée dans le magazine ‘Cellule‘.

L’homme, qui a perdu la capacité de bouger et de parler Il y a de nombreuses années en raison d’un accident vasculaire cérébral, il est capable de déplacer le bras robotique en imaginant simplement les mouvements dans sa tête.

La clé, expliquent dans leur travail, était de découvrir comment l’activité dans le cerveau de jour change lorsqu’un participant à l’étude a imaginé à plusieurs reprises qu’il avait fait des mouvements spécifiques. Une fois que l’IA devait prendre en compte ces modifications, cela a fonctionné pendant des mois consécutifs.

Ganguly a étudié comment les modèles d’activité cérébrale chez les animaux représentent des mouvements spécifiques et ont vu qu’ils avaient changé de jour après que l’animal l’a appris. Il soupçonnait que la même chose se passait chez l’homme et c’est pourquoi leur BCI a perdu si rapidement la capacité de reconnaître ces modèles.

Les chercheurs ont mis en œuvre de minuscules capteurs à la surface du cerveau qui pourraient capturer l’activité cérébrale lorsque j’ai imaginé qu’elle se déplaçait. Pour voir si ses modèles de cerveau ont changé au fil du temps, ils ont demandé au participant d’imaginer qu’il a déplacé différentes parties de son corps, comme les mains, les pieds ou la tête. D’abord Mouvements simples avec leurs doigts, leurs mains ou leurs pouces pendant deux semainespuis contrôler un bras et une main robotique, mais les mouvements n’étaient pas encore très précis. Enfin, il a fait le bras virtuel faire ce qu’il voulait.

Bien qu’il ne puisse pas bouger, le cerveau du participant pouvait produire des signaux pour un mouvement quand il l’imaginait. Le BCI a enregistré les représentations de ces mouvements dans le cerveau à travers des capteurs cérébraux.

Une fois que le participant a commencé à s’entraîner avec le vrai bras robotique, quelques séances d’entraînement étaient suffisantes pour transférer leurs compétences dans le monde réel. Il pouvait faire en sorte que le bras robotique prenne des blocs, les retourner et les déplacer vers de nouveaux endroits. Il pouvait même ouvrir un placard, prendre une tasse et le rapprocher d’un distributeur d’eau.

Des mois plus tard, le participant pouvait encore contrôler le bras robotique après un «réglage»15 minutes pour ajuster la façon dont leurs représentations de mouvement avaient changé depuis qu’il a commencé à utiliser l’appareil.

Quelque chose d’aussi simple que l’alimentation ou l’eau potable peut changer la vie d’une personne avec paralysie.