Le Dr Ariel Tankus a déclaré que ce qu’il fait, en un mot, c’est de la « lecture des pensées ».
Tankus, du département des sciences médicales et de la santé de l'université de Tel Aviv et du centre médical Sourasky (hôpital Ichilov), a déclaré que lui et son équipe de chercheurs ont programmé un ordinateur pour « lire » l'esprit d'une personne et verbaliser ses pensées en décodant les signaux neuronaux de son cerveau.
Ces résultats offrent de l’espoir à ceux qui sont incapables de parler en raison d’un accident vasculaire cérébral du tronc cérébral, d’une lésion cérébrale ou de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), également connue sous le nom de maladie de Lou Gehrig.
Cette recherche révolutionnaire a été publiée en juin dans la prestigieuse revue Neurosurgery .
Tankus a fait équipe avec le Dr Ido Strauss de l'École des sciences médicales et de la santé de l'Université de Tel Aviv et le directeur de l'unité de neurochirurgie fonctionnelle de l'hôpital Ichilov.
Pour leur étude, ils ont travaillé avec un patient épileptique qui a accepté de se faire implanter des électrodes profondément dans le cerveau. Les électrodes implantées mesurent quelques centimètres de long et comportent huit à neuf micro-fils, « aussi petits et fins que l’épaisseur d’un cheveu », a expliqué Tankus.
Les chirurgiens ont implanté des électrodes pour déterminer les « courants électriques très puissants » susceptibles de provoquer les crises d'épilepsie du patient. Les électrodes permettent ensuite aux chirurgiens de localiser la zone spécifique du cerveau où ils peuvent opérer.
Pour Tankus, c’était « peut-être la seule opportunité » d’enregistrer l’activité d’une seule cellule du cerveau.
Dans la première partie de l’expérience, Tankus a demandé au patient de répéter deux sons, appelés phonèmes, qui sont les éléments de base de la parole. Les sons étaient un « a » prononcé « ah » et un « e » prononcé « eh ».
Ces phonèmes sont le début de la construction d’un langage qui permettra à l’ordinateur « de parler pour le patient », a déclaré Tankus.
Les chercheurs ont ensuite enregistré l’activité dans le cerveau chaque fois que le patient prononçait les voyelles.
Tankus a déclaré que les électrodes ont été implantées dans des parties du cerveau – le cortex cingulaire antérieur et le cortex orbitofrontal – qui sont associées aux processus cognitifs et émotionnels, mais qui ne sont généralement pas associées à la parole.
« J’ai découvert ces neurones dans le cortex et comment ils sont connectés à la parole », a déclaré Tankus.
Il a ensuite utilisé des algorithmes d’intelligence artificielle pour « entraîner l’ordinateur » à faire une distinction entre les deux sons en reconnaissant l’activité du cerveau.
Dans la deuxième partie de l’expérience, le patient imaginait silencieusement qu’il prononçait « a » ou « e ». L’ordinateur prédisait alors, en temps réel, ce que le patient disait en se basant uniquement sur « quelques neurones isolés dans le cerveau », a expliqué Tankus. « L’ordinateur parlait à la place du patient. »
« L’objectif de cette recherche est d’aider les personnes complètement paralysées à parler à nouveau », a expliqué Tankus. Les patients atteints de SLA ne peuvent pas communiquer, « même pas en clignant des yeux », a-t-il ajouté.
À l’avenir, lorsqu’un patient sera aux premiers stades de la SLA et pourra encore parler, les électrodes seront implantées dans son cerveau. Les algorithmes d’IA développés par l’équipe de recherche pourront alors décoder les schémas cérébraux. L’ordinateur sera alors programmé pour comprendre ce que le patient essaie de dire.
Bien que des recherches supplémentaires doivent être effectuées, Tankus estime que même avec la SLA, le cerveau d'une personne a une activité similaire à la normale, mais « ne peut tout simplement pas s'exprimer ».
« À l’avenir, l’ordinateur comprendra et parlera à la place du patient », a déclaré Tankus.
Si une personne paralysée pouvait « nous dire oui ou non lorsque nous lui posons des questions telles que : « Avez-vous faim ? » ou « Avez-vous mal ? », l’ordinateur pourrait aider la personne à répondre », a déclaré Tankus.
« Cela pourrait être un grand changement pour un patient complètement paralysé et enfermé », a-t-il déclaré.
Gabriel Attal
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