Une femme paralysée peut parler en pensant grâce à un implant cérébral et à l’IA

L'interface expérimentale permet à la patiente de communiquer via un avatar numérique, et c'est plus rapide que son système actuel

Will Sullivan

Correspondant quotidien

Après qu'Ann Johnson ait subi un accident vasculaire cérébral il y a 18 ans, elle est devenue paralysée et a perdu la capacité de parler. Désormais, grâce à un implant cérébral et à l’intelligence artificielle, elle est à nouveau capable de communiquer verbalement via un avatar numérique.

Dans une étude publiée la semaine dernière dans la revue Nature, des chercheurs ont implanté un ensemble d'électrodes à la surface du cerveau d'Ann pour transmettre son activité cérébrale aux ordinateurs. Là, les algorithmes d’IA traduisent les signaux en mots. Après un bref délai, l'avatar à l'écran prononce les mots d'Ann à haute voix et capture ses sentiments avec des expressions faciales.

"Rien ne peut exprimer à quel point il est satisfaisant de voir quelque chose comme ça fonctionner en temps réel", a déclaré Edward Chang, co-auteur de l'étude et neurochirurgien à l'Université de Californie à San Francisco (UCSF), lors d'une conférence de presse. point de presse, selon Aria Bendix de NBC News.

"C'est un grand pas en avant par rapport aux résultats précédents", a déclaré Nick Ramsey, neuroscientifique à l'Université d'Utrecht aux Pays-Bas qui n'a pas contribué à l'étude, à Hannah Devlin du Guardian. «Nous sommes à un point critique.»

Ann communique actuellement à l'aide d'un appareil qui lui permet de taper des mots sur un écran en bougeant la tête, selon un communiqué de l'UCSF. Cet appareil ne produit que 14 mots par minute ; en revanche, une conversation humaine orale représente en moyenne environ 160 mots par minute. Mais avec la nouvelle interface, qu'Ann ne peut utiliser que dans le cadre de l'étude, elle peut produire 78 mots par minute, ce qui la rapproche d'une cadence de parole naturelle. L’appareil a déchiffré le discours qu’elle souhaitait prononcer avec une précision d’environ 75 %.

L'interface constitue un grand pas en avant par rapport à une itération antérieure de la même équipe de recherche, qui traduisait la parole souhaitée en texte à une vitesse de 15 mots par minute, écrit Emily Mullin de Wired.

Le système amélioré repose sur un implant doté de 253 électrodes placées sur des parties du cerveau importantes pour la communication. Avant l'accident vasculaire cérébral d'Ann, ces régions du cerveau envoyaient des signaux aux muscles impliqués dans la parole, comme ceux du larynx, des lèvres et de la langue. Désormais, un câble branché sur un port de la tête d'Ann transporte les signaux vers les ordinateurs.

Ensuite, l’IA traduit ces signaux en sons individuels, en morceaux de mots appelés phonèmes. Il combine ensuite les phonèmes pour former des mots. L'avatar numérique qui prononce les mots a été conçu pour ressembler à Ann, et sa voix a été formée pour lui ressembler en utilisant des extraits d'elle parlant dans sa vidéo de mariage. Le visage de l'avatar bouge également et exprime visuellement des émotions basées sur les signaux cérébraux d'Ann.

"Le simple fait d'entendre une voix semblable à la vôtre est émouvant", a déclaré Ann aux chercheurs après l'étude, selon Miryam Naddaf de Nature News.

Ann a dû s'entraîner avec l'interface pendant des semaines, répétant silencieusement les mêmes phrases, encore et encore, afin qu'elle puisse comprendre les signaux de son cerveau. Grâce à ces essais, l’algorithme a appris à reconnaître les termes d’une banque de 1 024 mots conversationnels.

"Elle est extrêmement dévouée et travailleuse", a déclaré Kaylo Littlejohn, co-auteur de l'étude et ingénieur électricien à l'UCSF, à Erin Prater de Fortune. "Elle est prête à enregistrer aussi longtemps que nécessaire et elle comprend vraiment que ses efforts viseront à créer une neuroprothèse vocale que de nombreuses personnes souffrant de ce type de handicap pourront utiliser."

Dans une deuxième étude menée par différents chercheurs, publiée le même jour dans Nature, une femme qui a perdu la capacité de parler à cause de la SLA a utilisé une autre interface cerveau-ordinateur produisant la parole qui traduit la parole voulue en texte. L'interface a décodé son discours à une vitesse de 62 mots par minute, avec un taux d'erreur de 23,8 pour cent pour un vocabulaire de 125 000 mots.

"Il est désormais possible d'imaginer un avenir dans lequel nous pourrons redonner une conversation fluide à une personne paralysée, lui permettant de dire librement ce qu'elle veut avec une précision suffisamment élevée pour être comprise de manière fiable", Frank Willett, co-auteur de l'ouvrage. deuxième article et chercheur à l'Université de Stanford, a déclaré lors d'un point de presse, par Wired.