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Contrôle de la langue
La langue pourrait-elle aider un paraplégique à ramasser un verre glissant ou un chaton mou et spongieux ? Justin Williams et ses collègues de l'Université du Wisconsin testent la stimulation électrique de la langue comme complément à la rétroaction visuelle pour les interfaces informatiques contrôlées par le cerveau, telles que celles utilisées pour contrôler les bras prothétiques. Selon des recherches présentées lors de la conférence de la Society of Neurosciences à Washington, DC, la semaine dernière, les chercheurs ont montré que des volontaires peuvent contrôler le mouvement d'un curseur sur un écran d'ordinateur en utilisant une stimulation électrique de la langue tout aussi bien qu'ils peuvent le contrôler en utilisant des images visuelles. Rétroaction.
Machines cérébrales : Un volontaire teste une interface cerveau-ordinateur en cours de développement à l'Université du Wisconsin. Il se compose d'un capuchon d'électroencéphalogramme (EEG) qui enregistre l'activité cérébrale et d'un appareil qui stimule la langue. La position de la boule jaune sur l'écran est représentée en activité électrique sur la langue du volontaire. Le volontaire utilise l'activité cérébrale (mouvements imaginaires) pour déplacer la balle vers la cible rouge.
L'appareil de langue ouvre de nouvelles façons pour les appareils d'interagir avec le cerveau et le corps de manière collaborative, dit Gerwin Schalk , chercheur au Wadsworth Center à Albany, NY, qui n'a pas participé à la recherche. Si nous avions plus de moyens de fournir des commentaires, cela améliorerait les performances.
Le stimulateur de langue se compose d'un réseau à couche mince de 144 électrodes - c'est un peu plus grand qu'un quart - qui se trouve à la surface de la langue. Un stimulateur délivre des signaux électriques basés sur des informations visuelles, dans ce cas, le mouvement d'un point sur un écran d'ordinateur. Il agit comme un moniteur basse résolution avec une matrice de 12 pixels sur 12, explique Williams. Un appareil similaire est déjà utilisé pour les personnes souffrant de troubles de l'équilibre - la stimulation de la langue indique à l'utilisateur si sa tête est droite - et est également testé comme aide visuelle pour les aveugles.
Pour le projet actuel, les scientifiques ont attaché le dispositif de la langue à un capuchon qui lit l'activité électrique du cerveau à travers le cuir chevelu en utilisant l'électroencéphalographie (EEG). Le capuchon EEG est développé dans le cadre d'une prothèse neurale pour les personnes gravement paralysées. Un logiciel spécialement développé peut détecter quand l'utilisateur envisage de bouger ses bras ou ses pieds, qui peuvent ensuite être utilisés pour contrôler un curseur sur l'écran.
Les utilisateurs déterminent généralement dans quelle mesure ils exécutent une tâche, comme utiliser l'activité cérébrale pour déplacer une balle vers une cible sur un écran, en regardant la position de la balle. Williams et ses collègues ont découvert que les volontaires pouvaient fonctionner tout aussi rapidement et avec précision lorsque l'emplacement de la balle était représenté par un schéma d'activité électrique sur la langue sans aucune information visuelle.
Les chercheurs espèrent utiliser l'appareil pour augmenter les membres prothétiques. Lorsque nous prenons une tasse, nous utilisons des signaux visuels pour y amener la main, mais nous utilisons des informations tactiles et autres, telles que sa lourdeur ou sa texture, pour juger de sa difficulté à saisir. Ce type de rétroaction est absent des membres prothétiques existants. Une main prothétique peut être capable de faire des choses merveilleuses mécaniquement, mais si le sujet ne peut rien sentir au bout des doigts, cela limite considérablement la quantité de manipulations qu'il peut faire, dit Marc Schieber , médecin et scientifique à la faculté de médecine de l'Université de Rochester, qui n'a pas participé à la recherche.
Alors que la langue peut sembler un endroit étrange pour fournir des informations sensorielles, Williams dit que c'est en fait un endroit idéal. C'est l'un des organes les plus densément énervés ; il a des récepteurs pour le goût, la douleur et la température, dit-il. Dans certaines conditions, l'appareil peut même stimuler le goût, comme le sucré-salé. Quant à la sensation des secousses électriques : un peu comme les Pop Rocks, dit Williams.