Vous vivez à une époque intéressante, où les technologies qui semblent sortir des films de science-fiction font de plus en plus leur apparition dans votre vie quotidienne. Au moins, ils font leurs premiers pas, hésitants, pour faire partie de votre vie quotidienne. Les interfaces neuronales directes en sont un exemple. D’une part, ils ne sont qu’une possibilité supplémentaire d’interaction homme-machine, mais d’autre part, ils sont assez révolutionnaires. Les interfaces PC modernes sont la souris, le clavier ou les écrans tactiles. Et l’apport par la voix et les gestes est également de plus en plus fréquent. Un ordinateur peut déjà suivre les mouvements des yeux et déterminer où un utilisateur regarde. L’étape suivante de l’interaction homme-machine est alors la communication directe via des signaux neuronaux transmis par des interfaces neuronales directes.

Comment tout cela a commencé

Les premiers aperçus théoriques de ce concept sont basés sur les recherches de Setschenow et Pavlov, les pères fondateurs de la théorie des réflexes conditionnés. La théorie, qui sert actuellement de base à de tels dispositifs, a été développée en Russie au milieu du 20e siècle, et la mise en œuvre pratique en Russie et dans le monde a commencé dès les années 1970.

À cette époque, les scientifiques essayaient d’injecter divers capteurs dans les chimpanzés et de les amener à manipuler des robots dotés d’un pouvoir de pensée pour obtenir des bananes. Il est intéressant de noter que cela a fonctionné. Là où il y a une volonté, il y a un moyen – c’est ce qu’on dit. Le plus grand défi était que les scientifiques devaient créer leur “machine à penser” avec des composants électroniques qui remplissaient toute la pièce voisine.

Aujourd’hui, ce n’est plus un problème, car la plupart des composants électroniques sont minuscules. Aujourd’hui, chaque geek peut reprendre le rôle des chimpanzés des années 1970. Sans parler des applications pratiques et des avantages pour les personnes paralysées.

Comment tout cela fonctionne

En termes simples, le système nerveux humain génère, transmet et traite des signaux électrochimiques dans différentes parties du corps. La “partie électrique” de ces signaux peut être “lue” et “évaluée”. Il existe plusieurs façons de le faire, qui ont toutes leurs avantages et leurs inconvénients. Par exemple, les signaux peuvent être reçus par l’imagerie par résonance magnétique (IRM), mais l’équipement nécessaire pour cela est très important. Il est possible d’injecter des marqueurs liquides spéciaux pour améliorer le processus, mais ceux-ci pourraient être nocifs pour l’organisme humain. Mais au moins de petits capteurs peuvent être utilisés, ce qui signifie généralement l’utilisation d’interfaces neurales directes.

Dans la vie quotidienne, on trouve de tels dispositifs chez les neurologues. Ils ressemblent à des capuchons en caoutchouc avec une multitude de capteurs et de câbles connectés. Ils sont utilisés pour le diagnostic, mais qui dit qu’ils ne peuvent pas être utilisés à d’autres fins ?

Vous devez quand même faire la distinction entre les interfaces neurales directes et les interfaces cerveau-machine. Les seconds sont dérivés des premiers et ne concernent que le cerveau. Les interfaces neuronales directes, en revanche, traitent de différentes parties du système neuronal. En gros, cela parle de connexions directes et indirectes au système nerveux humain, qu’il est possible d’utiliser pour transmettre et recevoir certains signaux.

Il y a différentes façons de se “connecter” à une personne et toutes ont à voir avec les capteurs correspondants qui sont utilisés dans le processus. Par exemple, il existe les capteurs suivants, qui diffèrent par la profondeur à laquelle ils pénètrent dans le corps :

  • Capteurs de non-immersion : ici, les électrodes sont placées sur la peau ou même un peu à l’écart de celle-ci, par exemple dans le “bouchon de caoutchouc médical” mentionné ci-dessus.
  • Capteurs à semi-immersion : Les capteurs sont placés ici sur la surface du cerveau et donc plus près des nerfs.
  • Capteurs à immersion : Les capteurs sont implantés directement et insérés dans le cerveau ou les nerfs. Cette méthode est très profonde et a de nombreux effets secondaires. Entre autres choses, vous pouvez déplacer accidentellement le capteur pour qu’il soit repoussé. Une méthode effrayante, mais toujours utilisée.

Pour garantir la qualité du signal, les capteurs sont également humidifiés avec des liquides spéciaux ou le signal est traité directement “sur place”, etc. Les signaux reçus sont ensuite traités par un matériel et un logiciel spéciaux et, en fonction des spécifications, produisent certains résultats.

Possibilités d’application

La recherche est l’application qui vient immédiatement à l’esprit. Dans les premières études, la recherche se faisait sur des animaux. On injectait à des souris ou à des chimpanzés de minuscules électrodes, puis on surveillait leurs zones cérébrales ou leurs activités neurales. La collecte de données a permis de créer des études complètes sur les processus cérébraux.

La médecine est le domaine suivant. De telles interfaces sont utilisées en neurologie pour le diagnostic. Et lorsque le patient obtient les résultats, il peut entamer un processus appelé “neurofeedback”. Un autre canal responsable de l’autorégulation de l’organisme est ouvert. Les données physiologiques sont présentées à l’utilisateur de manière compréhensible, afin qu’il apprenne à modifier sa propre condition sur la base de ces données. De tels dispositifs existent déjà et sont utilisés.

Une autre application prometteuse est la neuroprothèse, pour laquelle les chercheurs obtiennent déjà de très bons résultats. S’il n’y a pas moyen de “réparer” les nerfs endommagés d’une partie du corps paralysée, on peut injecter des électrodes qui transmettent ensuite les signaux correspondants aux muscles. Il en va de même pour les membres artificiels qui peuvent être reliés au système neuronal. Dans les cas extravagants, ces systèmes peuvent également être utilisés pour contrôler des “avatars robots” : Les prothèses dites activées par les capteurs. Comme les implants cochléaires qui restaurent l’audition et qui existent déjà. Il existe également des implants rétiniens neuronaux qui peuvent au moins partiellement restaurer la vue.

Et les jeux laissent également une grande place à la fantaisie ici et cela ne concerne pas seulement de jeux de réalité virtuelle. Même une application aussi normale que la commande de jouets télécommandés semble très excitante via des interfaces neurales. Si la capacité de lecture des signaux est renforcée par un processus de contre-réaction qui renvoie des signaux, stimulant ainsi certaines parties du système nerveux. Cela signifie (théoriquement) de nombreuses possibilités excitantes pour l’industrie des jeux.

Est-ce qu’il est possible de lire et d’écrire des pensées ?

Avec l’état actuel de la technologie, la réponse à cette question est oui et non. Les signaux qui sont lus ne peuvent pas être appelés directement des pensées, donc “lire” dans les pensés d’une autre personne n’est pas réalisable. Les signaux ne sont que des traces, des empreintes de l’activité du système nerveux, amplifiées par le bruit et délivrées avec un retard d’une seconde. Ce ne sont même pas des neurones séparés qui sont lus, mais seulement l’activité d’une zone spécifique du cerveau ou du système nerveux. Dans cette mer d’informations, aucune pensée ne peut être piégée.

En revanche, il existe des études basées sur l’imagerie par résonance magnétique qui permettent de “décoder” les images provenant de la consultation de certaines images. Les images ne sont pas très nettes, mais peuvent être utilisées pour dresser un tableau complet.

Il semble plus difficile de noter les pensées d’une personne testée et il n’existe pas d’études publiques dans ce domaine. Cependant, en se basant sur les domaines de recherche voisins, un avertissement peut déjà être donné. Prenons l’exemple des électrochocs, ils peuvent effacer la mémoire d’un patient et affecter ses capacités cognitives. Mais une stimulation profonde du cerveau permet également de guérir la maladie de Parkinson.

Qu’est-ce que cela a à voir avec la sécurité informatique ?

Aussi étrange que cela puisse paraître, ce sujet est directement lié à la sécurité informatique. Outre la discussion sur l’aspect éthique des interfaces neuronales, vous devriez toujours vous rappeler qu’il s’agit simplement d’une technologie sophistiquée, et que de telles choses doivent être protégées.

Aujourd’hui, comme toutes sortes de choses sont mises en réseau, il en sera de même avec les dispositifs neuronaux. Une application typique est, par exemple, l’envoi de données collectées lors d’un diagnostic sur Internet, soit directement à partir d’un appareil de diagnostic, soit par l’utilisateur. S’il existe une connexion, il est également possible de la pirater. Et si vous imaginez un avenir pas si lointain dans lequel les interfaces neurales directes sont partout, vous pouvez également imaginer que les implants utilisés pour améliorer la vision ou l’audition, par exemple, pourraient être utilisés à mauvais escient pour diffuser des publicités visuelles ou sonores et transmettre de fausses informations.

Lecture des pensées est encore plus inquiétante, sans parler de l’enregistrement des souvenirs. S’il existe aujourd’hui un moyen (même avec du bruit) de lire des images, qu’en sera-t-il dans plusieurs années, alors que la technologie continuera d’évoluer ?  Cela peut encore ressembler à un charabia technique, mais compte tenu de la rapidité avec laquelle les nouvelles technologies évoluent et sont introduites dans la vie quotidienne, il est possible que les dispositifs neuronaux et les dommages causés par leur utilisation négligente vous parviennent beaucoup plus rapidement que vous le pensiez.