Après avoir reconstruit un film vidéo à partir de l’activité cérébrale d’une personne, les chercheurs de l’université de Berkeley sont maintenant parvenus à reconstruire dans le cerveau des mots entendus par des personnes. Cette découverte marque une nouvelle étape dans la connaissance des mécanismes du cerveau humain et notamment sur la façon dont le cerveau représente et traite les sons du langage (codage et compréhension).

Ces chercheurs ont réussi à décrypter l’activité électrique de la partie du cerveau qui sert de siège au système auditif durant une conversation normale. De cette manière, ils sont en mesure de décoder uniquement avec l’activité du lobe temporal, les mots qu’une personne entend.

Selon eux, certaines expériences montrent que les mêmes zones du cerveau sont activées lorsqu’on entend un son ou lorsqu’on imagine un son. Si cette découverte se révèle exacte, cette technologie pourrait représenter un nouveau moyen de communication révolutionnaire pour les personnes handicapées qui ne sont plus en mesure de parler.

Cette étude a été menées avec des patients atteints d’épilepsie et sur le cerveau desquels des électrodes avaient été placées pour identifier les sources de leurs crises. Les neuroscientifiques ont utilisé ces électrodes pour enregistrer l’activité cérébrale des patients durant des conversations. Ceci a permis aux chercheurs de constituer une base de données de sons et de leur réponse cérébrale associée.  De cette manière ils sont en mesure, avec un ordinateur, de reconstruire les sons entendus en se basant sur l’activité électrique du cerveau. En sortie, les sons reconstruits sont légèrement déformés mais assez clairs pour que les chercheurs soient en mesure d’identifier les mots « émis » par le cerveau.

Si cette piste de recherche porte un jour ses fruits, et nous n’y sommes pas encore, la technologie issue de ce procédé, qui se destine aux personnes ayant perdu la faculté de parler, pourrait permettre d’imaginer de nouvelles interfaces de communication telles que la synthèse vocale ou tout simplement la transcription écrite des pensées.

C’est une belle découverte pour la neuroscience mais peut-être le coup fatal porté à la protection de la vie privée… Imaginez que quelqu’un écoute toutes vos pensées…

Pour en savoir plus : UC Berkeley

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Dans le passé, les chercheurs avaient déjà réussi à dire avec exactitude l’image en noir et blanc que regardait un sujet grâce à un modèle de calcul et à la mesure de l’activité cérébrale dans le cortex visuel (la partie du cerveau chargée de traiter les informations visuelles).

Dans cette dernière expérience, les scientifiques ont surmonté des problématiques bien plus difficiles en décodant les signaux émis par le cerveau lors du visionnage d’images animées. Le but est de comprendre comment le cerveau humain traite des images dynamiques.

Imaginez vous promener en vidéo dans l’esprit d’un patient dans le coma ou même télécharger vos rêves les plus fous sur votre chaîne YouTube…

Pour le moment, cette technologie dont l’éthique est discutable, ne permet de reconstruire que des vidéos que le sujet a déjà visionnées.

Pour parvenir à réaliser cet exploit scientifique, les chercheurs ont utilisé l‘Imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle (IRMF) et des modèles mathématiques extrêmement complexes. Ils ont fait visionner par des personnes des bandes-annonces de films Hollywoodiens et ont réussi à décoder grâce à l’IRM le fonctionnement du cerveau puis à reconstruire dynamiquement l’expérience visuelle du sujet.

L’enregistrement IRMf de l’activité cérébrale lors du visionnage des vidéos a été introduit dans un programme informatique « maison » qui a appris seconde par seconde, à associer ces signaux cérébraux à un modèle visuel correspondant. Ces modèles visuels ont été obtenus en échantillonnant seconde par seconde l’activité cérébrale des sujets ayant visionné une bibliothèque de 18 millions de secondes de vidéos YouTube qui ne comprend pas les bandes-annonces utilisées comme stimulation dans l’expérience. Grâce à ce travail, la technologie est en mesure d’associer un échantillon visuel à une stimulation cérébrale correspondante. En fait, les films sont reconstruits dans l’esprit à partir d’évocations d’échantillons d’images analogues.

Comme vous pourrez le voir dans la vidéo ci-dessous, le résultat de cette expérience donne une reconstruction floue du film visionné. Les formes et les couleurs sont reconstruites mais les détails peuvent différer.

Cette technologie pourrait nous permettre de mieux comprendre ce qu’il se passe dans l’esprit des gens qui ne peuvent pas ou difficilement communiquer verbalement. Cette découverte pourrait également constituer la première brique de nouvelles interfaces cerveau-machine permettant aux personnes paralysées de pouvoir contrôler des appareil avec leur esprit.

N’ayez pas peur ou pas encore… les scientifiques sont encore loin de pouvoir lire dans vos pensées et décoder votre inconscient  pour le projeter sur un écran. Pour les agents secret ? Le sérum de vérité a encore de beaux jours devant lui…

Lire la news de l’Université de Berkeley

Pour en savoir plus : The Gallant Lab at UC Berkeley

Via Presse Citron

Image à la une FSEF

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Sa géométrie racée de vélo de course contre le chrono et ses matériaux composites ne sont pas les seuls « + » de ce démonstrateur technologique. Parlee travaille actuellement avec la société Deeplocal pour ajouter une composante innovante à ce prototype : le contrôle des vitesses par la pensée.

Le Parlee PXP Aero Road Bike intègre au niveau de la selle un transmetteur sans fil qui permet de passer les vitesse avec un smartphone. Les concepteurs de Deeplocal ont ensuite ajouté un set de neurotransmetteurs dans le casque du cycliste et ont reprogrammé le vélo pour qu’il puisse communiquer avec le casque.

En théorie, le casque neurotransmetteur permet de décoder le signal du cortex et de le traduire en action « passer la vitesse supérieure ». Le cycliste serait alors capable de contrôler les vitesses du vélo uniquement par la pensée. Parlee et Deeplocal sont encore loin de rendre cela possible mais ce type de concept rejoint d’autres projets en cours sur les interactions cerveau-ordinateur/machine tels que OpenVibe ou Brain Driver.

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Après la souris, le sans fil et l’écran tactile, voici une nouvelle manière de commander la machine. Il s’agit d’un casque cérébral doté de plusieurs capteurs chargés de capter les ondes émises par le cerveau et même les expressions du visage et de traduire en commande pour la machine.

Les premières applications envisagées sont pour les gamers et le domaine de la santé.

Démonstration vidéo d’un nouveau type d’interface homme-machine

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OpenVibe est un logiciel libre et gratuit d’ICO (Interface Cerveau-Ordinateur) sur lequel travaille l’INRIA.

Des électrodes placées très précisément à la surface du crâne de l’opérateur grâce à un casque EEG sont chargées de capter l’activité électrique du cerveau (système électroencéphalographique). Ce casque est ensuite relié à un boîtier BCI qui lui va être chargé d’interpréter cette activité du cerveau en signaux et en action pour l’ordinateur.

Dans un premier temps le système doit apprendre ce qu’il se passe dans le cerveau au moment de la réalisation réelle d’un mouvement (exemple : bouger la main droite). Cette activité neuronale est mis en correspondance avec une action (exemple : se déplacer à droite). Ensuite, il suffit à l’utilisateur (avec un peu de concentration),  d’imaginer le mouvement (ici, le simple fait de bouger la main droite). L’activité neuronale est alors identique et l’ordinateur traduit le mouvement imaginé en action mécanique visible à l’écran par l’opérateur.

Parmi les applications potentielles les plus intéressantes, on peut citer :

• L’aide aux handicaps
• Les jeux vidéos pilotés par la pensée
• L’écriture sur ordinateur par la pensée

Faites tout de même attention à ne pas vous faire de nœuds au cerveau !

Voici la vidéo de démonstration du logiciel OpenVibe

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