Cet article est extrait de la revue mensuelle Sciences et Avenir – La Recherche n°910 de décembre 2022.
Les neurotechnologies ne se limitent pas à la réparation du cerveau, elles peuvent même l’améliorer ! C’est l’un des fantasmes du mouvement transhumaniste, qui implique l’émergence d’une personne biologiquement augmentée par la technologie. Un fantasme qui pourrait bientôt devenir réalité grâce – ou grâce – au milliardaire Elon Musk et à sa société Neuralink.
Fondée en 2016, l’objectif déclaré de la startup est de connecter le cerveau humain à des appareils tels que des ordinateurs ou des téléphones portables. Pour ce faire, un implant sera installé dans le cortex cérébral qui envoie et reçoit des informations entre nos neurones et nos machines. L’interface cerveau-machine (BCI) qu’Elon Musk aimerait associer à l’intelligence artificielle pour décupler nos capacités cognitives. Pour réussir son pari, le fondateur de SpaceX et de Tesla a misé sur la technologie, développant des implants bien meilleurs que ceux créés par ses concurrents.
La puce, testée sur des porcs en 2020 et plus tard sur des singes en 2021, mesure 23 mm de large et 8 mm d’épaisseur et se recharge sans fil par induction. Inséré dans le cerveau par un robot chirurgical selon une technique similaire à une machine à coudre, il est constitué de 1024 fibres qui portent des électrodes. Ces avancées devraient rendre son installation plus sûre et ainsi éviter les risques liés à ce type d’appareil cérébral. Mais l’implant Neuralink n’a jamais été testé sur l’homme, et des expériences faites sur des primates, dont un capable de maîtriser « mentalement » le jeu vidéo Pong, montrent que la technique n’est pas parfaite, indiquant du moins qu’actuellement l’entreprise était poursuivie en justice. pour cruauté envers les animaux.
Mais pour communiquer avec les machines, il n’est pas nécessaire d’avoir un implant dans le cerveau. D’autres approches moins invasives sont déjà utilisées pour traduire l’activité cérébrale en commandes numériques. La méthode la plus largement utilisée est l’électroencéphalogramme (EEG), qui enregistre l’activité cérébrale à l’aide d’électrodes placées sur le cuir chevelu. Ces signaux sont ensuite transmis à un récepteur qui les convertit en un signal électrique lisible par un ordinateur lui-même relié à la machine. Ainsi, le système peut, par exemple, déterminer si une personne se réveille et envoyer une information à sa machine à café pour qu’après une douche, un expresso l’attende dans la cuisine !
« Dans un avenir proche, ces systèmes seront accessibles à tous, comme le sont aujourd’hui les smartphones », prédit Aleksandra Kavala-Sterniuk, chercheuse spécialisée dans les interfaces cerveau-ordinateur à l’université de technologie d’Opole en Pologne. par exemple, et ils deviendront l’équivalent des assistants de commande vocale comme Siri : grâce à ces interfaces, tout ce que nous pouvons désormais contrôler avec notre voix peut être contrôlé par nos pensées, en particulier les applications de divertissement.
Ajouter de nouvelles sensations ou de nouvelles fonctionnalités
Ainsi, la technologie ajoutera de nouvelles fonctions au cerveau, comme nous ajoutons aujourd’hui des applications à nos smartphones. Il y a même ceux qui ont déjà réussi à ajouter de nouvelles sensations ! C’est le cas de l’artiste britannique Neil Harbisson, l’inventeur d’une antenne qui convertit les couleurs en fréquences sonores en faisant vibrer les os de son crâne jusqu’à ce qu’il heurte son oreille interne, lui permettant d’entendre la couleur !
« Ce n’est pas une amélioration ou une augmentation de ce que nous avons déjà, mais l’ajout d’un nouveau sens, quelque chose que personne d’autre n’avait. Une nouvelle façon de percevoir la réalité, car c’est le but de l’art, de nous montrer une autre vision du monde », explique cet artiste, qui utilise ce nouveau sens pour ses œuvres d’art. Avec l’avantage supplémentaire que, contrairement aux organes biologiques, les organes artificiels peuvent être constamment améliorés. Un bon exemple est l’antenne de Neil Harbisson. Lorsqu’il l’a créé en 2004, il percevait 25 couleurs. Il restitue aujourd’hui 360 couleurs visibles à l’oeil humain ainsi que les ultraviolets et les infrarouges !
Une autre possibilité est d’augmenter les capacités du cerveau en stimulant certaines zones, notamment pour augmenter l’attention, la mémoire, la vivacité d’esprit ou encore les facultés de raisonnement. Tout un domaine a même émergé à cet effet : la neuroergonomie. Cela consiste à surveiller l’activité cérébrale à l’aide de l’électroencéphalographie et si une chute est observée, par exemple lorsqu’une personne commence à se fatiguer, une certaine zone du cerveau est stimulée pour augmenter l’activité dans cette zone.
Une antenne conçue par l’artiste Neil Harbisson lui permet d’entendre les couleurs en les convertissant en fréquences sonores. Photo : MATHIEU GAFSU/MAPS
Des approches qui manquent encore de précision
La technologie la plus étudiée pour cela est la stimulation magnétique transcrânienne (TMS), qui utilise un champ magnétique pour délivrer un courant électrique à une zone spécifique du cortex cérébral. Contrairement aux décharges électriques d’antan, ces courants sont indolores et provoquent des influx nerveux dans les neurones de la zone cible. « Cette technique a été testée avec succès sur des contrôleurs aériens pour améliorer leur attention », explique Caterina Sinel, chercheuse en neurosciences et en ingénierie neuronale à l’Université d’Essex au Royaume-Uni. « Mais le TMS n’est pas très précis : la zone stimulée est trop grande. , il est impossible de savoir quand on stimule et quand on supprime l’activité des neurones. Bref, on ne sait pas comment ça marche ni combien de temps ça réussit à stimuler le cerveau. D Il existe d’autres approches plus précises, comme la stimulation transcrânienne à courant continu, qui sont également plus pratiques (l’instrument est moins encombrant que la stimulation magnétique transcrânienne).
« Vous pouvez même trouver ces appareils sur Amazon ! Mais leur utilisation en dehors des laboratoires est fortement déconseillée car on ne connaît pas les effets d’une stimulation régulière sur le cerveau, prévient Katherine Sinel. « Cependant, c’est une technologie plus réalisable dans un avenir proche. » que TMS.
Le moyen le plus précis serait de stimuler le cerveau directement de l’intérieur, comme on le fait pour traiter les tremblements dans la maladie de Parkinson ou pour prévenir les crises chez les épileptiques sévères. Ainsi, les chercheurs peuvent parfois profiter des dispositifs existants pour tester la stimulation de zones bien précises du cerveau, notamment pour améliorer la mémoire. « Mais c’est une approche trop invasive, qui est aussi difficile car la stimulation cette fois est trop précise : une fois l’implant posé, il ne stimulera que la zone où il se trouve, il faut donc savoir exactement où il se trouve », dit-elle. ajoute. Les méthodes non invasives sont beaucoup plus flexibles à cet égard.
Pour le moment, ces technologies de stimulation cérébrale non invasives sont expérimentales, mais de nombreux experts pensent qu’elles deviendront une réalité dans les décennies à venir. « Nous ne maîtrisons pas encore ces technologies, elles ne sont pas assez précises, donc nous ne maîtrisons pas ce qui est stimulé », note Kateryna Sinel. l’efficacité d’autres fonctions en même temps. Par exemple, que des activités telles que la parole deviennent plus difficiles si notre attention est accrue et concentrée sur d’autres activités. Mais je pense que d’ici vingt ans on pourrait utiliser ces stimuli dans la vie de tous les jours : si on se sent fatigué mais qu’on sait qu’on a encore beaucoup de travail à faire, une petite stimulation cérébrale pourrait nous aider. La course à la performance continue, mais nous avons besoin de moins de café.
Limites des implants cérébraux
Lire ou stimuler le cerveau est beaucoup plus facile si les électrodes en sont plus proches. Plus vous allez loin, plus le signal de l’activité cérébrale devient flou. C’est pourquoi la startup américaine Neuralink mise sur ses implants cérébraux placés en contact direct avec le cortex. Mais ces dispositifs implantés dans le cerveau ne sont pas encore viables.
Tout d’abord, leur pose implique une chirurgie à ciel ouvert, avec des risques d’infection, d’hémorragie, sans compter les éventuelles lésions involontaires de cet organe vital. Des risques importants qui peuvent être justifiés pour le traitement d’une maladie grave, mais qui sont difficilement prévisibles chez une personne en bonne santé. De plus, ces appareils devront être remplacés régulièrement, car leur durée de vie réelle est d’environ un an. Au fil du temps, du tissu fibreux s’accumule autour des électrodes, causé par un décalage entre la rigidité des électrodes et la flexibilité des tissus cérébraux, entraînant une friction constante et donc une inflammation chronique. Dans ce cas, la sensibilité de l’appareil chute assez rapidement.
Mais une nouvelle approche pourrait rendre ces implants cérébraux viables. En 2021, des chercheurs australiens ont inventé une méthode pour implanter des électrodes en les faisant passer dans les vaisseaux sanguins du cerveau (voir schéma ci-dessous). Par conséquent, ils sont placés à un certain endroit, mais sans contact direct avec le tissu cérébral, ce qui évite les problèmes d’inflammation.
Cet implant évite la chirurgie à ciel ouvert car il est inséré sous le crâne par une veine du cou. 1 crédit
Grand fan de mangas et d’animes, je n’aime bien écrire qu’à propos de ses sujets, c’est pour ca que j’écris pour 5 minutes d’actus. Au quotidien de décortique, donne mes avis sur les différents épisodes et chapitres des mangas que j’aime lire.
