L’implant est composé de 256 capteurs cérébraux microscopiques placés sur un morceau de plastique souple de qualité médicale de la taille d’un timbre-poste, expliquent les chercheurs.
Pour tester l’implant, les chercheurs ont recruté quatre patients qui avaient déjà subi une opération du cerveau pour une autre pathologie.
En raison du peu de temps dont ils disposaient pour tester l’implant cérébral en salle d’opération, les scientifiques ont dû agir rapidement.
« J’aime comparer cela à une formule 1 au moment du Pit Stop, a déclaré Gregory Cogan, professeur de neurologie à la faculté de médecine de l’université Duke et l’un des principaux chercheurs impliqués dans le projet.
« Nous ne voulions pas ajouter de temps supplémentaire à la procédure opératoire, nous devions donc entrer et sortir en moins de 15 minutes. Dès que le chirurgien et l’équipe médicale ont dit « Allez-y ! », nous nous sommes précipités et le patient a exécuté la tâche.
Il s'agissait d'une simple activité d'écoute et de répétition. Les participants entendaient une série de mots sans signification, comme "ava", "kug" ou "vip", puis prononçaient chacun d'entre eux à haute voix. L'appareil a enregistré l'activité du cortex moteur de la parole de chaque patient pendant qu'il coordonnait près de 100 muscles qui bougent les lèvres, la langue, la mâchoire et le larynx.
Ensuite, Suseendrakumar Duraivel, premier auteur du nouveau rapport et étudiant diplômé en ingénierie biomédicale à Duke, a pris les données neuronales et vocales de la salle d'opération et les a introduites dans un algorithme d'apprentissage automatique pour voir avec quelle précision il pouvait prédire quel son était émis, en se basant uniquement sur les enregistrements de l'activité cérébrale.Si le décodeur a reconnu le « g » dans le son « gak » dans 84% des cas, il n’a été précis que dans 40% des cas.
« Ce résultat peut sembler modeste, mais il est assez impressionnant étant donné que des prouesses techniques similaires du cerveau à la parole nécessitent des heures ou des jours de données pour être exploitées », écrivent les chercheurs. L’algorithme de décodage de la parole utilisé par Duraivel ne fonctionnait cependant qu’avec 90 secondes de données vocales issues du test de 15 minutes. »
Le problème, selon le rapport, est que « le meilleur taux de décodage de la parole actuellement disponible est d’environ 78 mots par minute. Or, les gens parlent environ 150 mots par minute ».
« Nous en sommes à un point où c’est encore beaucoup plus lent que la parole naturelle », a déclaré Viventi à Duke Magazine, « mais avec le temps et l’évolution technologique nous allons y arriver ».
M. Cogan a expliqué le motif de leurs travaux sur le développement de ce nouvel implant cérébral : « De nombreux patients souffrent de troubles moteurs débilitants, comme la SLA (sclérose latérale amyotrophique) ou le locked-in syndrome, qui peuvent altérer leur capacité à parler. Mais les outils actuellement disponibles pour leur permettre de communiquer sont généralement très lents et encombrants. »
Aujourd’hui, grâce à une subvention de 2,4 millions de dollars des National Institutes of Health, ils espèrent pouvoir remédier à ce problème un jour prochain.
Le rapport de recherche complet a été publié dans la revue Nature Communications.
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