Il parle à nouveau après l’accident vasculaire cérébral et grâce à l’IA, il découvre qu’il est bilingue

Pancho, comme l’appellent ses amis, à seulement 20 ans, il a fait l’expérience de ce que signifie un accident vasculaire cérébral provoque la paralysie d’une grande partie du corps. À 30 ans, il rencontre un neurochirurgien de l’Université de Californie à San Francisco, Edward Chang, qui étudie les effets durables de l’accident vasculaire cérébral sur son cerveau. Et en 2021, il devient le protagoniste d’une étude innovante : l’équipe de Chang implante chirurgicalement des électrodes dans le cortex cérébral pour enregistrer l’activité neuronale, qui est traduit en mots sur un écran. Une histoire particulière qui finit à nouveau sous le feu des projecteurs, car pour la première fois un implant cérébral a aidé une personne bilingue incapable d’articuler des mots à communiquer dans les deux langues, grâce à un système d’intelligence artificielle (couplé à l’implant cérébral) qui décode en réel temps ce qu’il essaie de dire en espagnol ou en anglais. Un pas en avant également pour la connaissance de l’esprit humain.

Les résultats – publiés ces jours-ci dans “Nature Biomedical Engineering” – fournissent des informations sur comment notre cerveau traite le langage et pourrait un jour conduire à des dispositifs durables capables de restaurer la parole multilingue pour les personnes qui ne peuvent pas communiquer verbalement. “Cette nouvelle étude représente une contribution importante au domaine émergent des neuroprothèses pour la restauration de la parole”, déclare Sergey Stavisky, neuroscientifique à l’Université de Californie à Davis, qui n’a pas participé à l’étude. Même si la recherche n’incluait qu’un seul participant et que beaucoup de travail restait à faire, “il y a tout lieu de penser que cette stratégie fonctionnera avec plus de précision à l’avenir lorsqu’elle sera combinée avec d’autres avancées récentes”, estime Stavisky.

Pancho est de langue maternelle espagnole e il n’a appris l’anglais qu’après un accident vasculaire cérébral. L’espagnol évoque toujours en lui des sentiments de familiarité et d’appartenance. L’équipe de Chang a développé un système d’IA pour déchiffrer son discours bilingue. Cet effort a été dirigé par Alexander Silva et impliquait la formation du système pendant que Pancho tentait de prononcer près de 200 mots. Ses efforts pour former chaque mot créaient un modèle neuronal distinct qui était enregistré par les électrodes. Les auteurs ont ensuite appliqué leur système d’IA, doté d’un module en espagnol et en anglais, aux phrases. Les modules étaient capables de distinguer l’anglais de l’espagnol sur la base du premier mot avec une précision de 88 % et de décoder la phrase correcte avec une précision de 75 %.

Les résultats des travaux de l’équipe de recherche ont également révélé des aspects inattendus du traitement du langage dans le cerveau. Certaines expériences antérieures utilisant des outils non invasifs avaient suggéré que différentes langues activaient des parties distinctes du cerveau. Mais l’examen par les auteurs des signaux enregistrés directement dans le cortex de Pancho leur a permis d’observer qu’« une grande partie de l’activité, tant en espagnol qu’en anglais, provenait en réalité de la même zone », explique Silva. De plus, les réponses neurologiques de Pancho ne semblaient pas très différentes de celles des enfants élevés dans des langues bilingues, même s’il était dans la trentaine lorsqu’il a appris l’anglais, contrairement aux conclusions d’études antérieures. Ensemble, ces données suggèrent aux experts que différentes langues partagent au moins certaines caractéristiques neurologiques et qu’elles peuvent être généralisables à d’autres personnes.