Un implant cérébral de pointe redonne au patient atteint de SLA sa vraie voix - avec un peu d’aide de l’IA
L’équipe derrière l’interface cerveau-ordinateur affirme qu’il s’agit du système le plus précis jamais conçu.
Lorsque Casey Harrell, patient atteint de SLA, a essayé l'interface cerveau-ordinateur pour la première fois, il a été ravi d'entendre le système prononcer les mots qu'il voulait dire.
Crédit image : UC Regents
Un patient atteint de SLA a retrouvé sa voix grâce à une interface cerveau-ordinateur (BCI) révolutionnaire qui peut décoder le discours qu'il entendait prononcer avec une précision d'environ 97 % - et grâce à sa technologie d'IA intégrée, il lit ce discours à haute voix dans sa voix réelle.
Casey Harrell, un homme de 45 ans atteint de SLA (sclérose latérale amyotrophique ou maladie de Lou Gehrig) avait des difficultés à communiquer verbalement après que la faiblesse musculaire causée par la maladie évolutive l'ait laissé atteint de dysarthrie. Pour des patients comme Harrell, les BCI offrent la perspective de changer leur vie en rétablissant leur capacité à interagir avec d’autres personnes par la parole.
« Ne pas pouvoir communiquer est tellement frustrant et démoralisant. C'est comme si vous étiez piégé », a déclaré Harrell dans un communiqué.
Harrell est l'un des nombreux patients participant à l'essai clinique BrainGate, testant des BCI de pointe qui promettent de restaurer leur voix. Dans le cas de Harrell, non seulement son appareil atteint une précision sans précédent, mais grâce à l’IA intégrée, il est capable de reproduire fidèlement sa voix du passé.
Le dispositif du consortium BrainGate utilise quatre réseaux de microélectrodes implantés dans le gyrus précentral gauche, une région du cerveau qui joue un rôle important dans la coordination de la parole. Les réseaux enregistrent l'activité cérébrale détectée par un total de 256 électrodes corticales.
"Nous détectons vraiment leur tentative de bouger leurs muscles et de parler", a expliqué le co-chercheur principal, le Dr Sergey Stavisky, dans un autre communiqué. Les signaux cérébraux dirigés vers les muscles de la tête et du cou sont traduits en unités sonores appelées phonèmes, qui sont ensuite combinées dans les mots que la personne essaie de prononcer.
Comme vous pouvez l'imaginer, ce processus est très complexe et les systèmes BCI précédents étaient lents et sujets aux erreurs. Les chercheurs ont travaillé pour améliorer la vitesse et la précision, et les BCI capables de fonctionner dans deux langues ou chez des personnes qui ne peuvent même plus tenter de parler verbalement ont montré les capacités impressionnantes de ce type de systèmes. Mais Harrell’s a atteint un niveau de précision jamais vu auparavant.
Vingt-cinq jours après l'implantation du dispositif, Harrell a commencé la première des 84 séances de collecte de données sur 32 semaines, soit un total de 248 heures de communication verbale. Lors de cette toute première session, après seulement 30 minutes, le système atteignait une précision de 99,6 % sur un vocabulaire de 50 mots. Plus tard, ce vocabulaire a été étendu à 125 000 mots avec une précision de 90,2 pour cent. Après une formation continue, le BCI a maintenu une précision de 97,5 %, la meilleure jamais enregistrée pour un appareil comme celui-ci.
"À ce stade, nous pouvons décoder correctement ce que Casey essaie de dire environ 97% du temps, ce qui est mieux que de nombreuses applications pour smartphone disponibles dans le commerce qui tentent d'interpréter la voix d'une personne", a déclaré le co-chercheur principal, le Dr David Brandman. « Cette technologie est transformatrice car elle donne de l’espoir aux personnes qui veulent parler mais ne le peuvent pas. »
Peut-être encore plus incroyable est le fait que le BCI de Harrell soit capable de reproduire - aussi fidèlement que possible - sa propre voix.
Les BCI de la parole sont souvent associés à des voix grêles et robotiques - peut-être le plus célèbre à cause de l'appareil utilisé par le regretté professeur Stephen Hawking, également atteint de SLA. Pour Harrell, un modèle d'IA sophistiqué a été formé sur des échantillons audio de sa voix avant qu'il ne tombe malade, afin que le résultat sonne exactement comme il le faisait alors.
Dans un monde où une grande partie de la vie humaine est documentée sur vidéo, nous pourrions espérer que cela deviendra encore plus facile pour les futurs patients.
L’expérience de Harrell et les implications potentielles de la technologie BCI pourraient être mieux résumées en réfléchissant à sa réaction lorsque l’appareil a été allumé. "La première fois que nous avons essayé le système, il a pleuré de joie lorsque les mots qu'il essayait de prononcer correctement apparaissaient à l'écran", se souvient Stavisky.
« Nous l’avons tous fait. »
L'étude est publiée dans le New England Journal of Medicine.