NEUROSCIENCES COGNITIVES

Neurosciences cognitives et interfaces cerveau-machine

Réussir à caractériser les informations ou signaux cérébraux pertinents associés à une activité mentale spécifique peut avoir d'extraordinaires applications, notamment dans le domaine des interfaces cerveau-machine (I.C.M.). Une I.C.M. est un système reliant directement le cerveau à un ordinateur pour commander une souris d'ordinateur, un fauteuil, une prothèse... Le sujet effectue mentalement une tâche spécifique, son activité cérébrale est enregistrée et décodée en temps réel. Extraire en temps réel les caractéristiques essentielles des processus cérébraux impliqués dans une tâche donnée est un véritable défi et utilise des algorithmes mathématiques sophistiqués. Ce signal est alors envoyé à un système électronique qui contrôle une des nombreuses applications en développement. Des expériences ponctuelles ont permis à des patients souffrant du syndrome d’enfermement de rétablir une communication avec le monde extérieur, en utilisant leur activité cérébrale pour activer le déplacement d'un curseur sur un écran ou pour générer des sons. L'utilisation d'I.C.M. peut être envisagée de façon générale dans la restauration de fonctions cognitives, perceptives ou motrices. Grâce aux informations que le sujet reçoit en retour, il peut consciemment ajuster sa commande mentale pour affiner progressivement le résultat obtenu.

Les travaux chez l'animal sont encore pionniers en ce domaine. Des singes ont pu être entraînés à déplacer un curseur ou à piloter un bras robotisé par leur seule activité mentale sans effectuer eux-mêmes le mouvement. L'activité d'une population de neurones du cortex moteur du singe était décodée et transmise au bras robotisé qui reproduisait les actions mentales du singe.

Chez l'homme, les systèmes devront être moins invasifs, et le signal extrait sera donc plus rudimentaire. On peut utiliser l'E.E.G. extra-crânien, ou envisager l'électrocorticographie avec des électrodes implantées à la surface du cerveau. Mais les I.C.M. pourront bénéficier de l'extraordinaire plasticité du cerveau capable de se reconfigurer et de s'adapter à de nouveaux environnements.

Ce domaine en est à ses balbutiements, mais les progrès sont rapides et intéressent la médecine, mais aussi les fabricants de jeux vidéo ! Cette technologie soulève des enjeux éthiques, car il est question de façon plus ou moins rudimentaire de « lecture de la pensée ».

La suite de cet article est accessible aux abonnés

Des contenus variés, complets et fiables
Accessible sur tous les écrans
Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

Michèle FABRE-THORPE : directrice de recherche de première classe CNRS
Simon THORPE : directeur de recherche de première classe, CNRS

Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis

Classification

Médias

Catégorisation visuelle rapide : exemples d’images - crédits : shutterstock ; © Encyclopædia Universalis France — Catégorisation visuelle rapide : exemples d’images

shutterstock ; © Encyclopædia Universalis France

Catégorisation visuelle rapide : protocole - crédits : Encyclopædia Universalis France — Catégorisation visuelle rapide : protocole

Encyclopædia Universalis France

Autres références

NEUROSCIENCES COGNITIVES ET THÉORIE DE L'ESPRIT
- Écrit par Dana SAMSON
- 1 325 mots
- 1 média
Le concept de théorie de l’esprit renvoie à nos connaissances sur la manière dont l’esprit humain fonctionne. Ces connaissances sont utilisées de manière plus ou moins explicite pour attribuer des états mentaux (émotions, désirs, intentions, croyances et connaissances) à soi-même et à autrui afin d’adapter...
NEUROSCIENCES COGNITIVES ET SOMMEIL
- Écrit par Philippe PEIGNEUX
- 1 398 mots
Le sommeil est souvent perçu comme un arrêt nécessaire de nos activités d’éveil, mettant le corps et le cerveau au repos. L’analogie au mode de veille passif d’un ordinateur est toutefois erronée. En effet, ce qui caractérise le cerveau « endormi » est avant tout un changement de son mode opératoire...
NEUROSCIENCES COGNITIVES ET AGENTIVITÉ
- Écrit par Elisabeth PACHERIE
- 1 354 mots
L'agentivité renvoie à la conscience subjective que nous avons de causer volontairement nos actions, d'en contrôler le cours et d'en maîtriser les effets. Elle constitue ainsi une composante importante de la conscience de soi, jouant un rôle essentiel dans la compréhension que nous avons de...
NEUROSCIENCES COGNITIVES ET DOULEUR
- Écrit par Valery LEGRAIN
- 1 409 mots
La douleur est une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable associée à un dommage corporel potentiel ou à tout événement sensoriel supposé subjectivement refléter un dommage corporel. La douleur est liée en situation normale à l’activation, à la surface de la peau ou dans les...
ALEXIES
- Écrit par Marie-Pierre de PARTZ
- 1 658 mots
Les dyslexies acquises de l’adulte présentent un intérêt non négligeable pour la recherche en neurosciences, qui s’intéresse entre autres aux soubassements neuronaux de l’activité de lecture. Différentes techniques d’imagerie cérébrale permettent d’identifier les circuits cérébraux activés lorsque...
APPRENTISSAGE, psychologie
- Écrit par Daniel GAONAC'H et Jean-François LE NY
- 5 939 mots
- 2 médias
...l’organisation des connaissances en mémoire. Cette évolution tient aux apports conjoints de la psychologie cognitive, de la neuropsychologie, et des neurosciences cognitives. Elle ne rend pas obsolètes les données accumulées depuis le début du xx^esiècle sur les mécanismes de base de l’acquisition...
CERVEAU ET PRODUCTION ÉCRITE
- Écrit par Marieke LONGCAMP et Jean-Luc VELAY
- 1 201 mots
- 1 média
L’écriture est à la fois langage et motricité. Langage, car pour exprimer des idées il faut choisir les mots, former des phrases grammaticalement correctes, respecter l’orthographe. Motricité, car il faut coordonner finement les mouvements des doigts et du poignet pour tracer ces mots sur le...
CERVEAU ET BILINGUISME
- Écrit par Jean-Marie ANNONI
- 804 mots
- 1 média
On sait, depuis les découvertes de Paul Broca en 1861 et de Carl Wernicke en 1874, et des recherches successives, que le système langagier chez le droitier monolingue repose essentiellement sur un réseau fronto-temporo-pariétal gauche. Ce constat est vrai pour plus de 90 p. 100 des sujets droitiers...
Afficher les 30 références