L’interface de Fluent est conçue pour transformer les tentatives de parole en mots

• Une interface cerveau-ordinateur moins invasive est en cours de développement pour aider les personnes souffrant de troubles de la parole, notamment la SLA, à communiquer.

• Le dispositif de Fluent serait placé sous le cuir chevelu, mais à l’extérieur du crâne, ce qui, selon l’entreprise, pourrait améliorer la sécurité et l’accessibilité.

• Le système vise à convertir les signaux cérébraux liés aux tentatives de parole en texte ou en audio. Des études cliniques sont prévues plus tard cette année.

Une entreprise issue de l’Université de Melbourne développe une interface cerveau-ordinateur moins invasive qui pourrait un jour permettre aux personnes souffrant de troubles de la parole, notamment celles atteintes de sclérose latérale amyotrophique (SLA), de communiquer en essayant de prononcer des mots.

Contrairement à de nombreux prototypes d’interfaces cerveau-ordinateur actuels, qui peuvent nécessiter une intervention chirurgicale invasive avec implantation d’électrodes à l’intérieur du crâne, l’interface à faible risque de Fluent est conçue pour être placée sous le cuir chevelu, mais à l’extérieur du crâne. L’entreprise affirme que cette approche moins invasive présente un meilleur profil de sécurité qu’un implant cochléaire, un dispositif auditif implanté chirurgicalement, et pourrait rendre cette technologie plus accessible.

‘’Jusqu’à présent, on pensait que cette technologie n’était possible qu’avec des électrodes implantées à l’intérieur du crâne, une intervention très invasive’’, a déclaré Tim Mahoney, docteur en sciences, ingénieur biomédical, PDG et cofondateur de Fluent, dans un communiqué de presse universitaire. ‘’Avec un profil de sécurité encore meilleur que celui d’un implant cochléaire classique, cette technologie sera plus accessible à un plus grand nombre de personnes.’’

Les signaux cérébraux pourraient faciliter la communication

Dans la SLA, les cellules nerveuses qui contrôlent les mouvements volontaires, appelées motoneurones, meurent progressivement, ce qui entraîne une aggravation de la faiblesse musculaire et des difficultés croissantes à bouger, à parler, à avaler et à respirer.

Les outils de communication actuels, tels que les tableaux de communication et les systèmes de suivi oculaire, permettent à de nombreuses personnes atteintes de SLA d’épeler des mots et des phrases en sélectionnant des lettres sur un écran par le toucher ou les mouvements oculaires. Cependant, ces systèmes peuvent devenir de plus en plus difficiles à utiliser à mesure que la faiblesse musculaire progresse. Les interfaces cerveau-ordinateur visent à contourner ces limitations physiques en traduisant directement l’activité cérébrale en commandes pour un ordinateur. Le dispositif de Fluent est conçu pour enregistrer les signaux électriques situés au-dessus du cortex moteur, la région du cerveau qui contrôle les muscles de la parole.

Même lorsqu’une personne ne peut plus parler, son cerveau peut encore générer des schémas d’activité distincts lorsqu’elle tente de prononcer des mots. Les chercheurs entraînent un modèle d’apprentissage automatique à reconnaître ces schémas et à les convertir en texte ou en audio, dans le but de permettre aux personnes de communiquer sans parler ni appuyer sur un bouton.

‘’Imaginez les signaux électriques comme des codes QR : lorsqu’une personne parle, chaque mouvement de la bouche et de la mâchoire produit un ‘code QR’ différent dans son cortex moteur’’, explique Mahoney. ‘’Ces ‘codes QR’ apparaissent également lors- qu’une personne ayant des troubles de la parole tente de parler. Notre dispositif peut capturer ces codes en séquence, ce qui nous indique ce que la personne essaie de dire.’’

La particularité de la technologie de Fluent réside dans le lieu d’enregistrement de ces signaux cérébraux. Les prototypes actuels nécessitent souvent une intervention chirurgicale invasive avec des électrodes implantées à l’intérieur du crâne. Le dispositif de Fluent est conçu pour être placé sous le cuir chevelu, mais à l’extérieur du crâne, évitant ainsi tout contact direct avec le cerveau tout en capturant des signaux électriques de haute qualité.

Des études cliniques sont prévues plus tard cette année

Au cours de ses recherches doctorales, Mahoney a démontré que la qualité des signaux électriques captés par le dispositif était comparable, qu’il soit placé sous ou à l’extérieur du cuir chevelu, ce qui a permis à l’équipe de développer cette technologie sans recourir à une chirurgie complexe.

La technologie a déjà fait l’objet de tests préliminaires sur des participants du Centre de découverte médicale d’Aikenhead, à l’hôpital St Vincent de Melbourne.

‘’Les participants avaient 144 électrodes placées sur le cuir chevelu. Ces électrodes ont enregistré l’activité cérébrale de leur cortex moteur pendant qu’ils parlaient, mimaient et imaginaient prononcer différentes phrases’’, a expliqué Mahoney.

À partir de ce que l’équipe décrit comme le plus grand ensemble de données en langue anglaise de ce type, combiné à un ensemble de données encore plus important provenant de collaborateurs japonais, les chercheurs ont développé un modèle d’apprentissage automatique capable d’identifier la phrase correcte parmi 128 options avec une précision de 96%.

Fluent a levé plus de 2 millions de dollars pour faire progresser le développement de son interface en vue d’études cliniques sur ses électrodes implantables, dont le début est prévu cette année.

Selon Mark Cassidy, PhD, vice-recteur adjoint à la recherche de l’Université de Melbourne, cette technologie pourrait à terme permettre aux personnes atteintes de SLA et d’autres maladies neurologiques de retrouver une plus grande autonomie.

Traduction: Gerda Eynatten-Bové

Source: ALS News Today