L'interface cerveau-ordinateur à usage général apporte le contrôle de la pensée à n'importe quel PC

Pour les personnes paralysées, une interface cerveau-ordinateur est parfois le seul moyen possible de communiquer. L'idée est que des capteurs surveillent les ondes cérébrales et les signaux nerveux qui contrôlent les expressions faciales. Des signaux prédéfinis peuvent ensuite être utilisés pour contrôler l'ordinateur.

Par exemple, le modèle de signaux nerveux associé à un sourire narquois gauche peut faire déplacer le curseur vers la gauche, tandis qu'un sourire narquois droit peut le faire se déplacer vers la droite ; les ondes cérébrales associées à la concentration pourraient être associées à un double clic, et ainsi de suite. De cette façon, un utilisateur autrement paralysé peut contrôler un ordinateur.

Mais il y a des problèmes importants avec ce genre d'approche. La première est que ces systèmes sont très sensibles au bruit, ils font donc souvent des erreurs. La seconde est qu'ils sont maladroits et maladroits à utiliser, de sorte que la communication est douloureusement lente. Les vitesses de frappe peuvent être aussi faibles qu'environ un caractère par minute. Un moyen d'accélérer considérablement les interfaces de contrôle du cerveau serait extrêmement utile.

Entrez Ori Ossmy et ses amis de l'Université Ben Gourion en Israël, qui ont créé une interface cerveau-ordinateur à usage général appelée MindDesktop qui permet à un utilisateur de contrôler la plupart des aspects d'un PC Windows avec des vitesses de frappe aussi rapides que 20 secondes par caractère. C'est un ordre de grandeur supérieur à certains autres systèmes.

Tout d'abord un peu de contexte. Au cours des dernières années, diverses entreprises ont commencé à vendre des appareils de surveillance du cerveau prêts à l'emploi qui mesurent les signaux produits par le cerveau et les schémas de déclenchement nerveux associés aux mouvements du visage. N'importe qui peut acheter ces appareils pour quelques centaines de dollars.

L'un des plus connus est le casque neuro Emotiv EPOC + et l'EEG à 14 canaux, qui se connecte à n'importe quel ordinateur via Wi-Fi. L'appareil coûte 800 $ (bien que la société fabrique un modèle moins cher et moins performant qui se vend 300 $).

Cependant, l'utilisation de cet appareil ou d'autres appareils de mesure du cerveau pour contrôler un ordinateur est difficile, notamment parce que de nombreuses interfaces sont maladroites et lentes. Ossmy et co ont donc construit un système qui prend les signaux détectés par le casque Emotiv et les exploite dans une interface relativement facile à utiliser.

Prêt à l'emploi, le casque Emotiv peut détecter les signaux nerveux associés à diverses expressions faciales. Mais il peut également être entraîné à repérer les schémas d'ondes cérébrales associés à la réflexion sur, par exemple, une fleur, une chanson ou un animal de compagnie préféré.

Chacune de ces pensées peut ensuite être utilisée pour déclencher une action différente dans le logiciel. En effet, l'ensemble du système est conçu pour fonctionner avec seulement trois entrées. Il peut être adapté à toute forme de saisie, à condition de pouvoir en distinguer trois différentes.

L'interface a des approches uniques. Par exemple, les utilisateurs peuvent sélectionner un élément n'importe où sur l'écran à l'aide d'un dispositif de pointage hiérarchique. Cela divise tout l'écran en quatre quarts. L'utilisateur sélectionne le trimestre qui contient l'élément qui l'intéresse, et ce trimestre est lui-même divisé en quatre trimestres plus petits, dont l'un est sélectionné par l'utilisateur, et ainsi de suite. Cette division se poursuit jusqu'à ce qu'un quart soit rempli de l'élément d'intérêt, sur lequel l'utilisateur peut cliquer en le sélectionnant.

Cela permet à l'utilisateur d'ouvrir ou de fermer n'importe quelle application. Un clavier à l'écran, un texte prédictif et d'autres raccourcis accélèrent le processus de communication.

L'équipe israélienne a mis le logiciel à l'épreuve en demandant à 17 adultes en bonne santé de l'utiliser sur un ordinateur portable standard, puis en mesurant le temps qu'ils mettaient pour effectuer certaines tâches, telles que l'ouverture d'un dossier, la lecture d'une vidéo et la recherche sur Internet d'un sujet.

Les résultats montrent une nette progression de l'apprentissage. En seulement trois sessions d'apprentissage, tous les utilisateurs ont terminé leurs tâches plus rapidement et ont été capables d'envoyer un simple e-mail.

Fait intéressant, les chercheurs ont identifié les cheveux longs comme un problème potentiel, car ils provoquent davantage d'erreurs de signal ; cela rendait les tâches plus difficiles pour les femmes que pour les hommes. Les résultats indiquent que les utilisateurs peuvent rapidement apprendre à activer la nouvelle interface et à l'utiliser efficacement pour faire fonctionner un PC, déclarent Ossmy and co.

Cependant, il reste encore beaucoup à faire pour rendre ces systèmes comparables à d'autres formes de communication, telles que les SMS et la dactylographie ordinaire. De meilleurs capteurs aideront clairement, mais l'interface utilisateur elle-même sera toujours essentielle.

Réf : arxiv.org/abs/1705.07490 : MindDesktop : une interface cerveau-ordinateur à usage général

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