Des chercheurs ont organisé la toute première démonstration humaine d’un transmetteur neuronal sans fil capable de contrôler des appareils mentalement, une avancée sans précédent pour les personnes souffrant de paralysies.

L’interface neuronale directe (IND) est une technologie qui vise à faire communiquer le cerveau avec un dispositif externe. Envisagée depuis plus de 40 ans, cette technologie tente de transposer certaines fréquences neuronales en commandes informatiques. Jusqu’à présent, un lourd dispositif câblé était nécessaire pour relier des capteurs implantés dans le cerveau à un ordinateur, des chercheurs viennent de prouver l’efficacité d’une version sans fil.

Un participant tétraplégique utilise l’IND sans fil (crédit : BrainGate)
Un participant tétraplégique utilise l’IND sans fil (crédit : BrainGate)

Depuis 2003, une équipe de chercheurs de la société BrainGate planche sur le projet d’IND, en collaboration avec l’université Brown aux États-Unis. L’appareil a pour but de permettre aux personnes souffrant de paralysie d’effectuer des actions à distance rien qu’en pensant à ces dernières. Si la technologie n’en est qu’à ses débuts, elle a déjà fait ses preuves.

Deux patients tétraplégiques étaient ainsi parvenus en 2012 à faire bouger un bras bionique par la pensée. En plus de manipuler des prothèses, les participants peuvent notamment écrire sur des claviers virtuels.  

Une plus grande autonomie pour les patients

Cette fois, BrainGate a été plus loin et a mis au point un dispositif sans fil. Une avancée majeure pour cette technologie, car cela implique que l’on peut l’utiliser hors des laboratoires. Pour que cela fonctionne, les câbles habituels ont été troqués par de petits émetteurs baptisés Brown Wireless Device (BWD). Ils se fixent au-dessus de la tête et sont reliés à un système intracortical, c’est-à-dire un réseau d’électrodes implanté directement dans le cortex moteur du patient. 

Schéma de l’émetteur sans fil Brown Wireless Device (crédit : Brown University)
Schéma de l’émetteur sans fil Brown Wireless Device (crédit : Brown University)

L’émission en haute bande passante des émetteurs permet désormais aux chercheurs d’étudier les ondes cérébrales des personnes atteintes de paralysie sur une beaucoup plus longue durée et d’adapter les algorithmes des IND plus finement. Cela, tout en gardant la même qualité de données qu’avec un câble. Les deux participants de l’expérience étaient tous deux tétraplégiques et ont en effet pu porter les émetteurs plus de 24h d’affilée. 

Autre avantage inattendu, les recherches ont pu être maintenues malgré la pandémie de Covid-19. Selon l’un des chercheurs, Leigh Hochberg, les aides-soignants des participants ont été entraînés à la mise en place du dispositif sans fil de l’IND sans que les membres de l’équipe soient physiquement présents : “Donc, non seulement nous avons pu poursuivre nos recherches, mais cette technologie nous a permis de continuer avec toute la bande passante et la fidélité que nous avions auparavant”.

Vers un usage plus répandu

BrainGate n’est pas la seule société à opérer dans le champ des interfaces neuronales directes sans fil. Mais leur technologie intéresse Blackrock Microsystem, géant du secteur de l’équipement neurologique. Un accord a été passé pour la rendre disponible à des chercheurs du monde entier.

Cette technologie prometteuse pourrait même s’exporter à d’autres domaines dans les années à venir. Les expertises en neurosciences sont désormais prisées en dehors du secteur de la médecine. Un doute ? La neuro ingénieur Sharlene Flesher, co-auteure de l’étude, travaille désormais chez Apple.