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Un casque pour observer son cerveau en ébullition

Le prototype Mind-Mirror, développé par des chercheurs français de l'Inria, permet de visualiser en temps réel l’activité de son cerveau, en se regardant dans un miroir. Ou presque.
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Un casque pour observer son cerveau en ébullition
Un casque pour observer son cerveau en ébullition © Inria - Photo Kaksonen

Bien dans sa tête ? Vérifiez. Une équipe de chercheurs de l’Inria propose tout ce qu’il faut pour ça : un casque d’électroencéphalographie (EEG) pour mesurer l’activité du cerveau, une webcam pour vous filmer, un modèle numérique du cerveau humain et un écran d’ordinateur pour afficher le tout ensemble. L’activité de votre cerveau, représentée par des codes couleurs, est figurée en temps réel dans l’image numérique du cerveau, calée sur la position de la tête grâce à une caméra kinect, qui détecte les mouvements.

En fonction de l’activité cérébrale, relaxation ou concentration, calcul mental, mouvement de la tête… le système, baptisé Mind-Mirror, figure des pics d’activités électriques, extrait certains rythmes cérébraux (ondes alpha, beta…), reconstruit l’activité interne du cerveau et propose même une analyse de l’état mental instantané (plutôt concentré ou plutôt détendu).

Coupler EEG et réalité augmentée

Mind-Mirror présente l’originalité de coupler deux technologies : l’EEG en temps réel, qui détecte les signaux électriques du cerveau, et la réalité augmentée, qui fusionne ces données avec l’image de la tête captée par une caméra. L’équipe d’Inria qui l’a développé (avec l’Irisa et l’Insa de Rennes), avait à l’esprit une utilisation précise de ce couplage inédit : le neurofeedback, c’est-à-dire une méthode qui, en visualisant l’activité cérébrale, permet au patient d’apprendre à mieux contrôler certaines activités ou certains états mentaux.

Le neurofeedback est une technique très étudiée dans l’espoir de soigner diverses pathologies comme les troubles du sommeil ou de l’attention, la dépression, ou les séquelles d’accidents vasculaires cérébraux. "Jusqu’ici, les systèmes de neurofeedback fonctionnent avec des 'jauges' qui indiquent au patient le niveau de certaines activités cérébrales. Notre système présente l’avantage de figurer l’activité directement sur le corps du patient", souligne Anatole Lécuyer, le responsable du projet à Inria.

Apprendre à piloter son cerveau

Ceci dit, Mind-Mirror vise aussi des applications dans la recherche et l’éducation, et même des applications ludiques. La même équipe est d’ailleurs à l’origine de OpenVibe, logiciel d’interface cerveau-ordinateur, qui vise notamment le jeu vidéo.

Mind-Mirror n’est encore qu’une "preuve de concept", reconnaissent ses auteurs. Mais ses développements se poursuivent dans plusieurs directions. Le système sera amélioré, notamment sa précision et la qualité de l’affichage. En parallèle, des essais cliniques sont prévus dans le cadre du projet Hemisfer, avec des médecins, pour tester ses effets thérapeutiques contre la dépression et en rééducation motrice. Le prototype est déjà transféré à Mensia Technologies, une start-up spécialisée entre autres dans le neurofeedback, qui projette de sortir des produits issus de Mind-Mirror pour le traitement des troubles du sommeil et de l’attention.

Une autre piste consisterait à utiliser non plus une image générique de cerveau, mais une image du véritable cerveau du patient, reconstruite à partir d’IRM, et toujours couplée avec les données de l’EEG. Une voie pour améliorer la résolution spatiale, et localiser plus précisément les zones du cerveau à l’origine d’une activité électrique. C’est l’option choisie par des chercheurs de l’université de Californie, dont le système GlassBrain  associe IRM et électroencéphalographie. Mais, cette fois, sans réalité augmentée permettant d’introduire le corps du patient dans la boucle.

Immense potentiel économique

Même hors du champ médical, les potentialités de ces systèmes sont énormes. Dans la finance, par exemple, si l’on en croit l’expérimentation lancée récemment à Los Angeles rapportée par Business Week. 26 traders, coiffés d’un casque d’EEG, ont effectué deux sessions de 90 minutes, afin d’observer leur activité cérébrale pendant les transactions. Pour une session, les traders avaient ingurgité auparavant un "supplément nutritionnel" censé améliorer les capacités de leur cerveau, pour l’autre un placebo.

Le "supplément nutritionnel" était fourni par la société Trubrain, commanditaire de l’expérimentation. Les analyses sont en cours, avec ce système encore fruste : les traders n’avaient pas la possibilité, ni sans doute le loisir, de regarder leur cerveau en activité. Seule information rassurante, dans cette expérimentation : les transactions financières étaient simulées.

Thierry Lucas

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