Deux bras virtuels contrôlés par la pensée

Depuis quelques temps, une équipe de neurobiologistes de la Duke University Medical Center, en Caroline du Nord, travaille sur la réalisation d’un dispositif, digne des plus grands scénarios de science fiction. Sa nouvelle interface cerveau-machine permet en effet à des singes de commander simultanément les deux bras d’un personnage virtuel représenté sur un écran d’ordinateur seulement par la pensée.
D’autres systèmes de ce genre ont été développés dans le passé, mais jamais deux membres n’avaient été pilotés en même temps. Pour réaliser un tel exploit, les chercheurs ont individualisé dans un premier temps pas moins de 500 neurones différents, un nombre record jamais atteint à ce jour. Les cellules ont été interceptées dans différentes zones du cerveau des singes. En enregistrant leur activité électrique, l’équipe est parvenue à fournir à l’interface toutes les informations nécessaires pour lui permettre de bouger les bras virtuels le plus précisément possible.
Une fois la configuration terminée, les scientifiques ont appris aux singes à diriger les bras de l’avatar, d’abord en utilisant deux manettes de jeu, puis seulement par la pensée. Alors que les animaux ont amélioré leurs performances année après année, les chercheurs ont pu observer une réorganisation notable, ou plasticité, dans les zones du cerveau impliquées.
Les résultats de leur étude, recueillis à ce jour, ont fait l’objet d’une publication dans la revue Science Translational Medicine. Les chercheurs affirment qu’après des années d’apprentissage, les singes ont commencé à considérer leurs bras virtuels comme des bras réels à tel point que ces entités finissent par être totalement intégrées dans la représentation mentale de leur corps.
Cette avancée ouvre la voie à une nouvelle génération de prothèses de bras destinées à aider les patients paraplégiques. Dans cet esprit, la Duke University Medical Center prévoit de réaliser une démonstration publique d’un exosquelette robotisé utilisé par un tétraplégique, lors du match d’ouverture de la Coupe du monde de football en 2014.