Percée neurologique : l'interface cerveau-ordinateur permet aux patients paralysés de parler en temps réel

Dans le cadre d'une avancée révolutionnaire pour les patients atteints de paralysie sévère, des chercheurs duL'Université de Californie à Berkeley et l'Université de San Francisco ont développé une technologie innovante qui convertit les signaux cérébraux en parole audible en temps réel. Ce révolutionnairetechnologie d'interface cerveau-ordinateur (BCI)marque une étape importante pour aider ceux qui ont perdu la capacité de parler à retrouver leurs capacités naturelles de communication.

L'approche de streaming réduit considérablement le temps de réponse

Selon un article publié sur leIngénierie de l'Université de Berkeleysite Web, l'équipe de recherche a créé unSystème alimenté par l'IA qui décode les signauxdirectement ducortex moteur du cerveau, générant la parole presque instantanément. Ce "streaming» représente une amélioration spectaculaire par rapport aux méthodes précédentes.

"Notre approche de streaming, qui exploite des technologies de décodage vocal similaires à celles utilisées dans Alexa et Siri, peut réduire considérablement le temps écoulé entre l'intention cérébrale et la sortie vocale", explique Gopala Anumanchipalli, co-responsable de l'étude et professeur adjoint au département de génie électrique et d'informatique de l'UC Berkeley.

L'impact de celal'amélioration de la vitesse est remarquable. Au cœur de la nouvelle technologie se trouve la résolution duproblème de latence du décodage vocal BCI traditionnel.Alors que la technique précédente nécessitait environ8 secondes pour décoder une seule phrase, la nouvelle méthode peut générer la première syllabe de1 secondeaprès que le patient ait eu l'intention de parler.

Résultats concrets : expérience de la patiente Ann

L'efficacité de la technologie a été démontrée par le travail avec une patiente identifiée comme Ann, qui était capable de générer un discours presque naturel simplement en « pensant » des phrases sans vocalisation.

L'approche innovante de l'équipe en matière de génération de parole rend cette technologie particulièrement personnelle.Kaylo Littlejohn, co-premier auteur de l'étude et doctorante à l'Université de Berkeley, a déclaré que l'équipe avait utilisé unModèle de synthèse vocale pré-entraîné par l'IApour simuler la voix d'un patient avant la blessure afin de rendre le résultat plus personnalisé.

Polyvalence et adaptabilité

La recherche démontre une compatibilité impressionnante entre différents dispositifs d’acquisition de signaux cérébraux, notamment les réseaux de microélectrodes et les capteurs EMG faciaux, indiquant de larges applications potentielles dans divers contextes cliniques.

Le plus impressionnant peut-être est que le système présente des capacités de généralisation remarquables.. Lorsque la patiente Ann a tenté de «parler,"26 mots n'ont pas été inclus dans les données d'entraînement, en particulier des mots de l'alphabet phonétique de l'OTAN comme « Alpha » et"Bravo." Le mannequin a décodé avec précision ses intentions.

"Cela prouve que notre système ne repose pas uniquement sur la correspondance de modèles, mais apprend réellement les règles de composition de la parole.»,note Cheol Jun Cho, autre co-premier auteur et doctorant. "Cette capacité jette les bases d'améliorations futures du ton, de la hauteur et d'autres caractéristiques de l'expression de la parole"

Orientations futures

La patiente Ann rapporte que cette nouvelle approche lui donne un plus grand contrôle et une plus grande expression de soi que ses expériences expérimentales précédentes en 2023.

Pour l’avenir, l’équipe de recherche prévoit d’affiner ses algorithmes pour améliorer le naturel de la parole et l’expression émotionnelle tout en explorant des applications pour un plus large éventail de scénarios cliniques.

Cette technologie d’interface neuronale représente une avancée significative dans les technologies d’assistance à la communication. Il montre comment l’intelligence artificielle peut être exploitée pour restaurer des capacités humaines fondamentales, comme la parole, à ceux qui les ont perdues à la suite d’une blessure ou d’une maladie.