Dans la course aux Implants cerebral, il n’y a pas que la vitesse qui compte, mais aussi la precision, surtout pour decoder la parole ! Plusieurs dispositifs presentes recemment parviennent a redonner la possibilite de communiquer a des personnes paralysees, atteintes de sclerose laterale amyotrophique (maladie de Charcot) ou suite a un accident vasculaire cerebral (AVC). Arrivant par exemple a decoder 70 mots par minute, environ la moitie du rythme d’elocution classique (autour de 150 mots par minute).
Mais ces systemes avaient encore un taux d’erreur relativement eleve, avec environ 25 % d’erreurs, c’est-a-dire qu’un mot sur quatre etait errone. D’autres systemes ont reussi une meilleure precision (94 % de reussite par caractere pour celui-ci), mais avec un taux tres bas d’a peine sept mots par minute.
Une nouvelle etude, menee par des chercheurs de l’Universite de Californie a Davis (Etats-Unis), est parvenue a combiner precision et fluidite, ouvrant la voie a des dispositifs plus performants. Leurs resultats ont ete publies le 14 aout 2024 dans la revue New England Journal of Medicine.
Un implant qui « lit » ce que l’on veut dire
Cette nouvelle approche consistait a « lire » une large region du cortex cerebral associee aux mouvements necessaires a l’elocution (entre autres), nommee le gyrus precentral. L’importance de cette region avait ete precedemment identifiee avec de l’imagerie par resonance magnetique fonctionnelle, en visualisant l’activite cerebrale lorsque le patient essayait de parler.
L’implant a quatre puces contenant chacune 64 electrodes (donc 256 au total), inserees a un millimetre de profondeur dans le cortex. Ces puces sont liees a des connecteurs, fixes au crane, dans lesquels des cables HDMI peuvent etre branches pour transmettre l’information decodee vers un ordinateur.
« Ce que nous detectons est leur intention de bouger les muscles pour parler, explique dans un communique Sergey Stavisky, auteur de l’etude. Nous enregistrons l’activite de la partie du cerveau qui essaye d’envoyer ces ordres aux muscles. Et nous traduisons ces profils d’activite cerebrale dans des phonemes, tels que les syllabes, puis dans les mots qu’ils veulent dire. »
Une precision proche de 100 %
L’implant a ete teste chez un homme de 45 ans atteint de la maladie de Charcot depuis cinq ans.
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A cause de la maladie, il est partiellement paralyse, necessitant de l’aide pour se mouvoir et manger. Il parvenait encore a parler, mais pour que sa parole soit comprehensible, il devait parler tres lentement (environ sept mots par minute). Avec l’implant, le systeme decodait 30 mots par minute, avec une precision de 97,5 % apres 15 sessions d’entrainement avec le dispositif (environ 16 heures au total).
Pour mettre en contexte ce taux d’echec de seulement 2,5 %, les logiciels actuels utilises par les smartphones pour reconnaitre la parole se trompent environ 5 % des fois. Selon ses proches, la voix utilisee par le systeme pour lire ses mots et phrases etait proche de celle que le patient avait avant de presenter des symptomes.
« Cette technologie est transformative parce qu’elle donne de l’espoir aux personnes qui veulent parler mais ne le peuvent pas », s’enthousiasme le neurochirurgien David Brandman. Un sentiment d’optimisme partage par le patient, Casey Harrell : Ne pas pouvoir communiquer est tellement frustrant et demoralisateur. C’est comme etre piege. Une technologie comme celle-ci aidera les personnes a reintegrer leurs vies et la societe. »
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