Comme l’a rapporté le site NEWSru.co.il, un groupe de scientifiques dirigé par les docteurs Ariel Tankus et Ido Strauss a réussi pour la première fois dans l’histoire à lier des parties de la parole à l’activité de cellules individuelles dans des régions du cerveau. Au cours de l’expérience, le patient imaginait prononcer l’un des deux sons. Des électrodes profondes, implantées dans son cerveau, transmettaient les signaux électriques à un ordinateur, qui ensuite vocalisait ces sons.

Les résultats de l’étude ont été publiés dans le prestigieux journal Neurosurgery, édité par l’Association Américaine des Neurochirurgiens.

Le docteur Tankus a expliqué : « Lorsque les électrodes ont été implantées dans le cerveau du patient, nous lui avons demandé de prononcer à haute voix deux sons : /a/ et /i/. En enregistrant l’activité cérébrale au moment de la prononciation, nous avons entraîné un modèle d’intelligence artificielle à identifier les cellules cérébrales spécifiques dont l’activité électrique indique le désir de prononcer ces sons. L’ordinateur a réussi à convertir les signaux électriques et à reproduire les sons préalablement enregistrés. »

Cette percée offre l’espoir que les personnes complètement paralysées à la suite de maladies ou de blessures pourront retrouver la capacité de parler. Le docteur Tankus a ajouté : « Pour le moment, notre étude inclut seulement deux blocs de construction de la parole, deux sons. Bien sûr, notre objectif est d’atteindre une parole complète, mais même deux sons différents peuvent permettre à une personne complètement paralysée de signaler ‘oui’ et ‘non’. À l’avenir, il sera possible d’entraîner l’ordinateur à travailler avec des patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA) aux premiers stades de la maladie, tant qu’ils peuvent encore parler. »

L’étude, soutenue par une subvention du ministère israélien de l’Innovation, de la Science et de la Technologie, montre un potentiel significatif dans le domaine des interfaces neuronales et de l’intelligence artificielle, ouvrant de nouvelles possibilités pour restaurer la communication chez les patients souffrant de graves troubles moteurs.

Comme l’a rapporté le site NEWSru.co.il, au cours de l’expérience, le participant silencieux imaginait prononcer l’un des deux sons. Les électrodes profondes, implantées dans son cerveau, transmettaient les signaux électriques à un ordinateur, qui ensuite les vocalisait.

L’étude est décrite dans la publication Medicalxpress.

L’étude a été dirigée par le docteur Ariel Tankus et le docteur Ido Strauss de l’École des sciences médicales de l’Université de Tel-Aviv. Ses résultats ont été publiés dans le journal Neurosurgery, l’organe officiel du Congrès des neurochirurgiens, et offrent l’espoir que les personnes complètement paralysées à la suite de diverses maladies ou blessures pourront retrouver la capacité de parler.

Dr Tankus : « Le participant à notre étude était un patient épileptique, hospitalisé pour une résection du foyer épileptique dans le cerveau. Pour ce faire, il est nécessaire de trouver ce foyer – la source du ‘court-circuit’ envoyant de puissantes ondes électriques à travers le cerveau. Cela concerne un petit groupe de patients épileptiques qui réagissent mal aux médicaments et nécessitent une intervention neurochirurgicale, ainsi qu’un groupe encore plus restreint d’épileptiques dont le foyer présumé est situé profondément à l’intérieur du cerveau, et non à la surface de son cortex. Pour déterminer l’emplacement exact du ‘foyer’, il est nécessaire d’implanter des électrodes dans les structures profondes du cerveau et d’attendre la prochaine crise épileptique. Lorsqu’elle se produit, les électrodes informent les neurologues et les neurochirurgiens de l’emplacement du foyer, ce qui leur permet de le retirer avec précision. D’un point de vue scientifique, cela offre une rare opportunité de regarder dans les profondeurs du cerveau humain vivant. Heureusement, notre patient a accepté de participer à l’expérience, qui pourrait finalement aider les personnes complètement paralysées à exprimer à nouveau leurs pensées par le biais de la parole artificielle. »

Lorsque les électrodes ont été implantées dans le cerveau du patient, les chercheurs lui ont demandé de prononcer à haute voix deux sons : /a/ et /i/. Ils ont enregistré l’activité cérébrale au moment de la prononciation, et ont entraîné des modèles d’intelligence artificielle à identifier les cellules cérébrales spécifiques dont l’activité électrique indique le désir de prononcer /a/ ou /i/. Dès que l’ordinateur a appris à reconnaître la structure de l’activité électrique associée à ces deux sons dans le cerveau du patient, il lui a été demandé d’imaginer silencieusement qu’il prononçait à nouveau /a/ et /i/. L’ordinateur a réussi à convertir les signaux électriques et à reproduire les sons préalablement enregistrés – /a/ ou /i/ respectivement.

Dr Tankus : « Pour la première fois dans l’histoire, nous avons réussi à lier des parties de la parole à l’activité de cellules individuelles dans des régions du cerveau. Cela nous a permis de distinguer les signaux électriques indiquant les sons /a/ et /i/. Pour le moment, notre étude inclut seulement deux blocs de construction de la parole, deux sons. Bien sûr, notre objectif est d’atteindre une parole complète, mais même deux sons différents peuvent permettre à une personne complètement paralysée de signaler ‘oui’ et ‘non’. Ainsi, à l’avenir, il sera possible d’entraîner l’ordinateur à travailler avec des patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA) aux premiers stades de la maladie, tant qu’ils peuvent encore parler. L’ordinateur apprendra à reconnaître les signaux électriques dans le cerveau du patient, ce qui lui permettra d’interpréter ces signaux même après que le patient a perdu la capacité de bouger les muscles. »

L’étude a été soutenue par une subvention du ministère de l’Innovation, de la Science et de la Technologie d’Israël.