Facebook abandonne son projet de créer une interface qui lit le cerveau

Un prototype du dispositif optique de Facebook pour lire les signaux cérébraux. Facebook

On se souviendra peut-être du printemps 2017 comme de la soirée de sortie de la campagne de Big Tech pour entrer dans votre tête. C'est alors que la nouvelle de la nouvelle société d'interface cérébrale d'Elon Musk, Neuralink, qui travaille sur comment piquer des milliers d'électrodes dans le cerveau des gens . Quelques jours plus tard, Facebook a rejoint la quête lorsqu'il a annoncé que son skunkworks secret, nommé Building 8, tentait de construire un casque ou un bandeau qui permettrait aux gens d'envoyer des SMS en pensant - en les tapotant à 100 mots par minute.

L'objectif de l'entreprise était une interface mains libres que tout le monde pourrait utiliser en réalité virtuelle. Et si vous pouviez taper directement depuis votre cerveau ? a demandé Regina Dugan, une ancienne officier de la DARPA qui était alors à la tête de la division du matériel du bâtiment 8. Cela semble impossible, mais c'est plus proche que vous ne le pensez.

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Maintenant, la réponse est là, et ce n'est pas du tout proche. Quatre ans après avoir annoncé un projet incroyable et fou de construction d'une interface vocale silencieuse utilisant la technologie optique pour lire les pensées, Facebook suspend le projet, affirmant que la lecture du cerveau des consommateurs reste encore très loin.

Dans un article de blog, Facebook a déclaré qu'il interrompait le projet et se concentrerait plutôt sur un contrôleur de poignet expérimental pour la réalité virtuelle qui lit les signaux musculaires dans le bras . Bien que nous croyions toujours au potentiel à long terme des technologies optiques [interface cerveau-ordinateur] montées sur la tête, nous avons décidé de concentrer nos efforts immédiats sur une approche d'interface neurale différente qui a une voie de mise sur le marché à plus court terme, la société mentionné.

Le projet de typage cérébral de Facebook l'avait conduit sur un territoire inexploré, y compris financement des chirurgies du cerveau dans un hôpital californien et construisant des prototypes de casques capables d'envoyer de la lumière à travers le crâne - et dans des débats difficiles sur la question de savoir si les entreprises technologiques devraient accéder aux informations privées du cerveau. En fin de compte, cependant, la société semble avoir décidé que la recherche ne mènera tout simplement pas à un produit assez tôt.

Nous avons acquis beaucoup d'expérience pratique avec ces technologies, explique Mark Chevillet, le physicien et neuroscientifique qui dirigeait jusqu'à l'année dernière le projet de la parole silencieuse, mais a récemment changé de rôle pour étudier comment Facebook gère les élections. C'est pourquoi nous pouvons dire avec confiance, en tant qu'interface grand public, qu'un dispositif vocal silencieux optique monté sur la tête est encore très loin. Peut-être plus longtemps que prévu.

Télépathie

La raison de l'engouement pour les interfaces cerveau-ordinateur est que les entreprises considèrent les logiciels contrôlés par l'esprit comme une énorme percée, aussi importante que la souris d'ordinateur, l'interface utilisateur graphique ou l'écran à balayage. De plus, les chercheurs ont déjà démontré que s'ils placent des électrodes directement dans le cerveau pour exploiter les neurones individuels, les résultats sont remarquables. Les patients paralysés avec de tels implants peuvent déplacer habilement les bras robotiques et jouer aux jeux vidéos ou taper via le contrôle mental.

L'objectif de Facebook était de transformer ces découvertes en une technologie grand public que tout le monde pourrait utiliser, ce qui signifiait un casque ou un casque que vous pourriez mettre et enlever. La société n'a jamais eu l'intention de fabriquer un produit qui impliquerait une chirurgie cérébrale, explique Chevillet. Compte tenu des nombreux problèmes de réglementation du géant social, le PDG Mark Zuckerberg avait dit un jour que la dernière chose que l'entreprise devrait faire était de casser des crânes ouverts. Je ne veux pas voir les audiences du Congrès sur celui-là, il avait plaisanté .

En fait, à mesure que les interfaces cerveau-ordinateur progressent, de nouvelles préoccupations sérieuses apparaissent. Que se passerait-il si les grandes entreprises technologiques pouvaient connaître les pensées des gens ? Au Chili, les législateurs envisagent même un projet de loi sur les droits humains pour protéger données cérébrales, libre arbitre et intimité mentale des entreprises technologiques. Compte tenu du piètre bilan de Facebook en matière de confidentialité, la décision d'arrêter cette recherche pourrait avoir l'avantage secondaire de mettre une certaine distance entre l'entreprise et les inquiétudes croissantes concernant les droits neurologiques.

Le projet de Facebook visait spécifiquement un contrôleur cérébral qui pourrait cadrer avec ses ambitions en réalité virtuelle ; il a acheté Oculus VR en 2014 pour 2 milliards de dollars. Pour y arriver, l'entreprise a adopté une approche à deux volets, dit Chevillet. Tout d'abord, il fallait déterminer si une interface pensée-parole était même possible. Pour cela, il a parrainé des recherches à l'Université de Californie à San Francisco, où un chercheur du nom d'Edward Chang a placé des électrodes à la surface du cerveau des gens.

Alors que les électrodes implantées lisent les données de neurones uniques, cette technique, appelée électrocorticographie, ou ECoG, mesure à la fois des groupes assez importants de neurones. Chevillet dit que Facebook espérait qu'il serait également possible de détecter des signaux équivalents provenant de l'extérieur de la tête.

L'équipe de l'UCSF a fait des progrès surprenants et rapporte aujourd'hui dans le New England Journal of Medicine qu'elle a utilisé ces électrodes pour décoder la parole en temps réel. Le sujet était un homme de 36 ans que les chercheurs appellent Bravo-1, qui après un grave accident vasculaire cérébral a perdu sa capacité à former des mots intelligibles et ne peut que grogner ou gémir. Dans leur rapport, le groupe de Chang dit qu'avec les électrodes à la surface de son cerveau, Bravo-1 a été capable de former des phrases sur un ordinateur à un rythme d'environ 15 mots par minute. La technologie consiste à mesurer les signaux neuronaux dans la partie du cortex moteur associée aux efforts de Bravo-1 pour déplacer sa langue et son appareil vocal lorsqu'il imagine parler.

Pour atteindre ce résultat, l'équipe de Chang a demandé à Bravo-1 d'imaginer dire l'un des 50 mots courants près de 10 000 fois, en transmettant les signaux neuronaux du patient à un modèle d'apprentissage en profondeur. Après avoir formé le modèle pour faire correspondre les mots avec les signaux neuronaux, l'équipe a pu déterminer correctement le mot que Bravo-1 pensait dire 40 % du temps (les résultats de chance auraient été d'environ 2 %). Même ainsi, ses phrases étaient pleines d'erreurs. Bonjour comment vas-tu? pourrait sortir Hungry comment allez-vous.

Mais les scientifiques ont amélioré les performances en ajoutant un modèle de langage, un programme qui juge quelles séquences de mots sont les plus susceptibles d'être en anglais. Cela a augmenté la précision à 75%. Avec cette approche cyborg, le système pouvait prédire que la phrase de Bravo-1, je corrige mon infirmière, signifiait en fait que j'aimais mon infirmière.

Aussi remarquable que soit le résultat, il y a plus de 170 000 mots en anglais, et donc les performances chuteraient en dehors du vocabulaire restreint de Bravo-1. Cela signifie que la technique, bien qu'elle puisse être utile comme aide médicale, n'est pas proche de ce que Facebook avait en tête. Nous voyons des applications dans un avenir prévisible dans la technologie d'assistance clinique, mais ce n'est pas là que se situe notre activité, déclare Chevillet. Nous nous concentrons sur les applications grand public, et il y a un très long chemin à parcourir pour cela.

Équipement développé par Facebook pour la tomographie optique diffuse, qui utilise la lumière pour mesurer les changements d'oxygène sanguin dans le cerveau.

FACEBOOK

Panne optique

La décision de Facebook d'abandonner la lecture cérébrale n'est pas un choc pour les chercheurs qui étudient ces techniques. Je ne peux pas dire que je suis surpris, car ils avaient laissé entendre qu'ils envisageaient un court laps de temps et allaient réévaluer les choses, déclare Marc Slutzky, professeur à Northwestern dont l'ancienne étudiante Emily Mugler était une recrue clé que Facebook a faite pour son projet . Par expérience, l'objectif de décodage de la parole est un défi de taille. Nous sommes encore loin d'une solution pratique et globale.

Pourtant, Slutzky dit que le projet UCSF est une prochaine étape impressionnante qui démontre à la fois des possibilités remarquables et certaines limites de la science de la lecture du cerveau. Il dit que si les modèles d'intelligence artificielle pouvaient être entraînés plus longtemps et sur le cerveau de plusieurs personnes, ils pourraient s'améliorer rapidement.

Pendant que la recherche de l'UCSF se poursuivait, Facebook payait également d'autres centres, comme le laboratoire de physique appliquée de Johns Hopkins, pour comprendre comment pomper la lumière à travers le crâne pour lire les neurones de manière non invasive. Tout comme l'IRM, ces techniques reposent sur la détection de la lumière réfléchie pour mesurer la quantité de flux sanguin vers les régions du cerveau.

Ce sont ces techniques optiques qui restent la plus grande pierre d'achoppement. Même avec des améliorations récentes, dont certaines par Facebook, ils ne sont pas en mesure de capter les signaux neuronaux avec une résolution suffisante. Un autre problème, dit Chevillet, est que les changements sanguins que ces méthodes détectent culminent quelques secondes après le déclenchement d'un groupe de neurones, ce qui rend trop lent le contrôle d'un ordinateur.

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Facebook l'abandonner n'est pas une mise en accusation de la technologie optique, c'est une évaluation des choses pour lesquelles ils essaient de l'utiliser, déclare Bryan Johnson, PDG et fondateur de Noyau, qui a commencé cette année à commercialiser un casque qui mesure le cerveau à l'aide de faisceaux dans le proche infrarouge. Il dit que, comme l'IRM, la technologie est meilleure pour mesurer les états généraux du cerveau, ce qui, selon lui, a des applications telles que la détection des émotions ou de l'attention. Leur objectif est d'améliorer le contrôle, et cette technologie ne correspond pas à cet objectif. Il mesure un signal hémodynamique, et ce signal est lent, dit Johnson.

Et après

Facebook envisage désormais de se concentrer sur une technologie qu'il a acquise en septembre 2019, lorsqu'il a acheté une startup appelée CTRL-Labs pour plus de 500 millions de dollars, l'une de ses plus importantes acquisitions publiques depuis son rachat d'Oculus. Cette société a développé un appareil porté au poignet qui capture les signaux électriques dans les muscles d'une personne grâce à une technique connue sous le nom d'EMG. Cela peut détecter des gestes ou déterminer quel doigt quelqu'un bouge.

Ce n'est pas une interface cérébrale, mais c'est peut-être un moyen plus simple de s'engager dans le monde virtuel que Facebook construit avec ses googles VR. Imaginez, par exemple, dessiner un arc dans un jeu d'aventure, puis relâcher la flèche avec un petit déplacement dans vos doigts. Selon Krishna Shenoy, un neuroscientifique de l'Université de Stanford qui est conseiller auprès de CTRL-Labs, l'appareil peut enregistrer l'activité électrique dans les muscles à un niveau remarquablement détaillé et peut capturer les mouvements de plusieurs doigts et avec très peu de mouvement réel.

Dans son article de blog, Facebook a déclaré qu'il était logique de concentrer notre attention à court terme sur les interfaces neurales basées sur le poignet en utilisant EMG, une technologie viable éprouvée qui, selon nous, a une voie à plus court terme vers le marché pour l'entrée AR/VR.

La société indique qu'elle prévoit maintenant d'ouvrir le logiciel qu'elle a développé pour le décodage du cerveau et de fournir également un accès à des prototypes d'appareils, afin que d'autres chercheurs puissent bénéficier de ses travaux. Nous avons abordé ces problèmes clés : si vous pouvez décoder la parole à partir de l'activité cérébrale, et ensuite, pouvez-vous la décoder avec un appareil optique portable, explique Chevillet.

Nous pensons qu'à terme cela sera possible.

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