Le cerveau est l'objet le plus complexe de l'univers. Voici l'histoire de la quête des scientifiques pour le décoder et lire dans nos pensées

Au milieu de l'année 2023, une étude menée par le HuthLab de l'université du Texas a provoqué une onde de choc dans les domaines des neurosciences et de la technologie. Pour la première fois, les pensées et les impressions de personnes incapables de communiquer avec le monde extérieur ont été traduites en langage naturel continu, grâce à une combinaison d'intelligence artificielle (IA) et de technologie d'imagerie cérébrale. 

Il s'agit de l'expérience la plus proche de la lecture de l'esprit d'une personne que la science ait jamais réalisée. Alors que les progrès de la neuro-imagerie au cours des deux dernières décennies ont permis à des patients non réactifs et peu conscients de contrôler un curseur d'ordinateur avec leur cerveau, la recherche du HuthLab est un pas important vers l'accès aux pensées réelles des gens. Comme l'a déclaré Alexander Huth, le neuroscientifique qui a codirigé la recherche, au New York Times :

Il ne s'agit pas seulement d'un stimulus linguistique. Nous touchons au sens, à l'idée de ce qui se passe. Et le fait que cela soit possible est très excitant.

En combinant l'IA et la technologie de balayage du cerveau, l'équipe a créé un décodeur cérébral non invasif capable de reconstruire un langage naturel continu chez des personnes autrement incapables de communiquer avec le monde extérieur. La mise au point d'une telle technologie - et le développement parallèle de prothèses motrices contrôlées par le cerveau qui permettent aux patients paralysés de retrouver un peu de mobilité - ouvre des perspectives extraordinaires pour les personnes souffrant de maladies neurologiques telles que le locked-in syndrome et la tétraplégie.

À plus long terme, cela pourrait déboucher sur des applications publiques plus larges, telles que des moniteurs de santé pour le cerveau de type Fitbit et des smartphones contrôlés par le cerveau. Le 29 janvier, Elon Musk a annoncé que sa start-up Neuralink avait implanté pour la première fois une puce dans le cerveau d'un être humain. Il avait déjà déclaré à ses partisans que le premier produit de Neuralink, Telepathy, permettrait un jour de contrôler son téléphone ou son ordinateur "par la pensée".

Mais ces avancées technologiques s'accompagnent de préoccupations éthiques et juridiques majeures. Ce n'est pas seulement la vie privée, mais l'identité même des personnes qui peut être menacée. Alors que nous entrons dans cette nouvelle ère de la technologie dite de lecture de l'esprit, nous devrons également réfléchir à la manière d'éviter que son potentiel d'aide aux personnes ne soit contrebalancé par son potentiel de nuisance.

Le plus grand défi cartographique de l'humanité

Le cerveau est l'objet le plus complexe de l'univers. Il contient plus de 89 milliards de neurones, chacun étant connecté à environ 7 000 autres neurones qui envoient entre 10 et 100 signaux par seconde. Le développement de l'IA s'est appuyé sur le cerveau et le concept de neurones travaillant ensemble. Aujourd'hui, la façon dont l'IA fonctionne avec l'apprentissage profond nous aide à comprendre beaucoup plus clairement le fonctionnement du cerveau.

En cartographiant entièrement la structure et la fonction d'un cerveau humain sain, nous pouvons déterminer avec une grande précision ce qui ne va pas dans les maladies du cerveau et de l'esprit. En 2009, le projet Connectome humain a été lancé par l'Institut national américain de la santé dans le but de dresser une carte de la structure et de la fonction d'un cerveau humain sain. Des initiatives similaires ont été lancées en Europe en 2013 (le Human Brain Project) et en Chine en 2016 (le China Brain Project).

Il faudra peut-être encore des générations pour venir à bout de cette redoutable entreprise, mais l'ambition scientifique de cartographier et de lire le cerveau des gens remonte à plus de deux siècles. Après avoir fait plusieurs fois le tour du monde, découvert l'Antarctique et cartographié une grande partie de la planète, l'humanité était prête à relever un nouveau défi cartographique (encore plus compliqué) : le cerveau humain.

Ces efforts ont commencé sérieusement à la fin du XVIIIe siècle avec le développement d'un cadre systématique permettant aux scientifiques de se demander comment le cerveau et ses régions produisent des expériences psychologiques - nos pensées, nos sentiments et notre comportement. L'une des premières tentatives a été la phrénologie, dont le pionnier était le médecin et anatomiste autrichien Franz Joseph Gall.

Bien que cette science, longtemps discréditée, soit aujourd'hui surtout connue pour les bustes décoratifs vendus dans les marchés aux puces, elle faisait fureur au début du XIXe siècle. Gall et son assistant Johann Spurzheim ont suggéré que le cerveau était organisé selon 35 fonctions psychologiques, chacune étant liée à une région sous-jacente différente.

De la même manière que l'on commence à soulever des haltères pour augmenter ses biceps, la phrénologie soutient que plus on utilise une fonction psychologique particulière, plus la région du cerveau qui la sous-tend doit se développer, ce qui se traduit par une bosse correspondante dans le crâne. Selon Gall et Spurzheim, certaines de ces fonctions (notamment la mémoire, l'amour de la progéniture et l'instinct de tuer) étaient partagées avec les animaux, tandis que d'autres (comme l'esprit, la capacité poétique et la moralité) étaient propres à l'homme.

Dans tout l'empire britannique et plus tard aux États-Unis, la phrénologie a été utilisée pour justifier le classisme, le colonialisme, l'esclavage et la suprématie blanche. La reine Victoria a fait faire des lectures à ses enfants, mais Napoléon Bonaparte n'était pas un adepte de la phrénologie. Lorsque Gall s'est installé à Paris en 1807 pour réaliser une grande partie de ses théories phrénologiques, l'empereur français s'est exprimé en ces termes : "C'est une fable ingénieuse que celle de l'homme : "C'est une fable ingénieuse qui pourrait séduire les gens du monde, mais qui ne résisterait pas à l'examen de l'anatomiste".

Dans les années 1860, les conceptions "localisationnistes" du fonctionnement du cerveau font un retour en force, même si les scientifiques qui mènent ces recherches tiennent à distinguer leurs théories de la phrénologie. L'anatomiste français Paul Broca a découvert une région de l'hémisphère gauche responsable de la production de la parole, en partie grâce à son patient, Louis Victor Leborgne, qui, à l'âge de 30 ans, a perdu la capacité de dire autre chose que la syllabe "tan". Aujourd'hui, le patient Tan reste l'une des études de cas les plus célèbres de la psychologie. L'aire de Broca, située dans le cortex frontal, est l'une des régions du cerveau les plus importantes pour le langage, car elle joue un rôle essentiel dans la mise en mots de nos pensées.

De même, la carte des 52 régions distinctes du cortex cérébral établie par le neuroanatomiste allemand Korbinian Brodmann et publiée pour la première fois en 1909 reste un outil important des neurosciences contemporaines. Les neuroscientifiques d'aujourd'hui continuent de se poser certaines des mêmes questions que ces pionniers : nos pensées, nos sentiments et notre comportement sont-ils le fruit de l'action collective du cerveau ou de régions cérébrales spécifiques ?

Dans les études neuroscientifiques modernes, des outils de balayage de haute technologie tels que la tomographie par émission de positons (TEP) et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) permettent aux chercheurs de cartographier le cerveau en mesurant les changements dans le flux sanguin local qui sont liés à des changements dans l'activité neuronale locale. Cette approche repose sur les découvertes du physiologiste américain John Fulton, il y a près d'un siècle. Fulton traitait Walter K, un marin de 26 ans souffrant de maux de tête et de troubles de la vision. En utilisant ses yeux après avoir quitté une pièce sombre, le patient a ressenti un bruit à l'arrière de sa tête, au niveau du cortex visuel. Cette impulsion d'activité plus forte n'était pas reproduite par d'autres entrées sensorielles, par exemple lorsqu'il sentait du tabac ou de la vanille.

Pendant le reste du XXe siècle, cette première observation du lien entre le flux sanguin cérébral local et le fonctionnement du cerveau a été développée par des neuroscientifiques, dont l'Américain Seymour Kety et les collaborateurs suédois David Ingvar et Neils Lassen. Leurs travaux pionniers ont ouvert la voie à la cartographie moderne du cerveau, sous l'impulsion des travaux novateurs de BrainGate, une unité de recherche multidisciplinaire issue du département de neurosciences de l'université Brown, dans l'État américain du Rhode Island.

Le premier essai clinique

Des prototypes d'interfaces cerveau-ordinateur (BCI) enregistrent et décodent l'activité cérébrale d'un patient, la traduisant en actions pouvant être exécutées par un curseur neuronal, un membre prothétique ou un exosquelette motorisé. L'objectif ultime est de mettre au point des dispositifs sans fil et non invasifs qui aident les patients à communiquer et à se déplacer avec précision dans le monde réel. L'IA est essentielle pour atteindre cet objectif et est déjà utilisée pour aider les systèmes BCI à produire des mouvements moteurs rapides et finement contrôlés.

En 2004, BrainGate a lancé le premier essai clinique utilisant les BCI pour permettre aux patients souffrant de déficiences motrices (notamment les lésions de la moelle épinière, les infarctus du tronc cérébral, le locked-in syndrome et la dystrophie musculaire) de contrôler un curseur d'ordinateur par la pensée.

Le patient MN, tétraplégique depuis qu'il a été poignardé dans le cou en 2001, a été le premier patient de l'essai. Après avoir implanté des électrodes sur la région main-bras du cortex moteur primaire du patient, l'équipe du neuroscientifique Leigh Hochberg a rapporté que le patient MN était capable d'ouvrir des courriels, de dessiner des figures à l'aide d'un programme de peinture et de faire fonctionner un téléviseur à l'aide d'un curseur. En outre, l'activité cérébrale a été reliée à la main prothétique et au bras robotisé du patient, ce qui lui a permis de réaliser des actions rudimentaires telles que la saisie et le transport d'un objet. De plus, ces tâches pouvaient être effectuées pendant que le patient tenait une conversation, ce qui suggère qu'elles n'exigeaient même pas la pleine concentration du patient.

D'autres patients tétraplégiques ont par la suite utilisé des dispositifs BCI connectés à des bras robotiques multi-articulés pour saisir une tasse et boire. En 2015, un patient atteint du locked-in syndrome a été montré en train d'utiliser un clavier pointer-cliquer cinq ans après l'implantation du dispositif. Grâce à des algorithmes de décodage avancés, le contrôle du curseur s'est amélioré, de sorte que les patients sont passés de 24 caractères par minute en 2015 à 39 caractères par minute deux ans plus tard.

Toujours en 2017, les essais cliniques de BrainGate ont rapporté les premières preuves que les BCI pourraient être utilisés pour aider les patients à retrouver le mouvement de leurs propres membres en contournant la partie endommagée de la moelle épinière. Un patient souffrant d'une lésion de la moelle épinière au niveau cervical supérieur a pu atteindre et saisir une tasse huit ans après avoir subi sa blessure.

En 2021, l'équipe de Braingate a rapporté que des patients tétraplégiques utilisaient désormais un système sans fil à leur domicile pour contrôler une tablette électronique. Il s'agit là d'un premier pas important vers un avenir où les dispositifs d'ICB pourront aider les personnes à se déplacer et à communiquer en dehors des limites d'un hôpital ou d'un laboratoire. En outre, les chercheurs ont déclaré qu'ils prévoyaient "des avancées significatives et des changements de paradigme dans le traitement des signaux neuronaux, les algorithmes de décodage et les cadres de contrôle" dans le but de rendre ces dispositifs accessibles au grand public.

Au-delà des succès de Braingate, une autre équipe dirigée par le neurochirurgien américain Edward Chang a récemment rapporté avoir utilisé des électrodes d'électrocorticogramme implantées chirurgicalement pour créer un "avatar numérique" capable de transmettre ce qu'un patient paralysé souhaite dire. Avec l'aide de l'IA, l'ICB a décodé les mouvements musculaires liés au discours que les patients pensaient dans leur esprit (par opposition au décodage du contenu sémantique réel).

Les schémas d'activité émergeant de la région cérébrale spécifique qui est essentielle pour la parole sont le point central de ce type d'ICB. Un expert qui n'a pas participé à la recherche a déclaré au Guardian : "C'est un grand pas en avant par rapport aux recherches précédentes : "Il s'agit d'un véritable bond en avant par rapport aux résultats précédents. Nous sommes à un point de basculement".

Une nouvelle ère pour la technologie de lecture de l'esprit

L'activité cérébrale est depuis longtemps enregistrée par des méthodes d'imagerie non invasives telles que l'IRMf et l'électroencéphalographie (EEG). Mais après avoir été envisagée comme un outil de diagnostic et de surveillance, elle est aujourd'hui au cœur des derniers dispositifs de communication neuronale et de prothèse.

Un événement marquant s'est produit en 2012, lorsqu'une équipe dirigée par le neuroscientifique canadien Adrian Owen a utilisé la neuroimagerie pour établir une ligne de communication avec des personnes souffrant de troubles de la conscience. Malgré une absence de réaction comportementale et une conscience minimale, ces patients ont pu répondre à des questions par oui ou par non en utilisant simplement leur esprit. Pour des patients incapables de communiquer par le biais de mouvements faciaux ou oculaires (méthodes dont disposaient les patients enfermés depuis de nombreuses années), il s'agissait là d'une évolution très prometteuse.

Dix ans plus tard, les recherches du HuthLab de l'université du Texas constituent un changement paradigmatique dans l'évolution des systèmes de neuro-imagerie permettant la communication.

Dans la première phase de l'étude, les participants ont été placés dans un scanner IRMf et leur activité cérébrale a été enregistrée pendant qu'ils écoutaient 16 heures de podcasts (l'ensemble de données d'entraînement du modèle était composé de 82 histoires de 5 à 15 minutes extraites de Moth Radio Hour et Modern Love). Les données relatives à l'activité cérébrale ont ensuite été reliées aux fragments audio écoutés par les participants, afin de cartographier leurs schémas d'activité cérébrale lorsqu'ils avaient un contenu sémantique spécifique à l'esprit.

Ensuite, les mêmes participants ont été exposés à de nouveaux fragments audio qu'ils n'avaient jamais entendus auparavant, ou on leur a demandé d'imaginer une histoire. Le décodeur a ensuite été appliqué à ce nouvel ensemble de données d'activité cérébrale pour "reconstruire" les histoires que les participants avaient écoutées ou imaginées - avec des résultats frappants. Par exemple, lorsqu'on a fait écouter à un patient le message suivant : "Je n'ai pas mon permis de conduire :

Je n'ai pas encore mon permis de conduire et j'ai sauté juste au moment où j'en avais besoin, et elle me dit : "Eh bien, pourquoi ne pas revenir chez moi et je vous raccompagnerai ? Je dis d'accord.

... le décodeur l'a reconstitué comme suit :

Elle n'est pas prête, elle n'a même pas commencé à apprendre à conduire, et pourtant j'ai dû la pousser hors de la voiture. J'ai dit : "Nous allons la ramener à la maison maintenant" et elle a accepté.

Bien qu'il y ait eu un nombre considérable d'erreurs pendant toute la durée de l'essai, la reconstruction d'un langage continu uniquement sur la base des schémas d'activité cérébrale, y compris certaines correspondances exactes de mots, est sans doute ce qui se rapproche le plus à ce jour d'une véritable lecture des pensées de quelqu'un.

Alors que la capacité du cerveau à produire des intentions motrices est partagée par toutes les espèces, la capacité à produire et à percevoir le langage est une spécificité humaine. Ainsi, le décodage du contenu sémantique réel à partir de l'activité cérébrale dans les régions utilisées pour la perception du langage (principalement les régions associatives et préfrontales du cortex cérébral) semble plus fondamental pour ce qui fait de nous des êtres humains.

Par ailleurs, l'étude du HuthLab a utilisé la technologie non invasive de l'IRMf, une forme de neuro-imagerie qui mesure les niveaux d'oxygène du sang dans le cerveau afin de tirer des conclusions sur l'activité cérébrale. L'inconvénient de l'IRMf est qu'elle ne peut prendre que des mesures lentes des signaux cérébraux (typiquement, un volume cérébral toutes les deux ou trois secondes). L'étude a surmonté cet inconvénient en utilisant des modèles de langage génératifs d'IA (apparentés à ChatGPT) qui prédisent la probabilité de séquences de mots, et donc les mots les plus susceptibles de venir ensuite dans les pensées d'une personne.

Les chercheurs ont également travaillé avec des patients qui regardaient des courts métrages muets. Ils ont démontré que le système pouvait être utilisé non seulement pour décoder le contenu sémantique transmis par la perception auditive, mais aussi par la perception visuelle.

Fait important, ils ont également abordé de manière explicite la menace potentielle que représente ce type de technologie pour la vie privée mentale d'une personne. Jerry Tang, l'un des principaux chercheurs de l'étude, a déclaré :

Nous prenons très au sérieux les craintes d'une utilisation malveillante de ces technologies et nous nous sommes efforcés de l'éviter. Nous voulons nous assurer que les gens n'utilisent ces types de technologies que lorsqu'ils le souhaitent et que cela les aide.

Le fait même que ce décodeur sémantique doive être formé sur chaque personne séparément, avec leur coopération sur une longue période, constitue une garantie solide. En d'autres termes, l'un des principaux obstacles au développement des décodeurs linguistiques - le fait qu'ils ne soient pas universellement applicables - constitue l'une des garanties les plus solides contre les violations de la vie privée.

Cependant, s'il n'y a aucun risque qu'une entreprise malveillante soit capable de lire les pensées d'une personne au hasard dans la rue dans un avenir proche, il existe néanmoins d'importantes préoccupations éthiques, juridiques et de protection des données qui doivent être prises en compte au fur et à mesure que cette technologie se développe.

Nous avons déjà vu les conséquences d'un accès illimité des entreprises aux données personnelles et au comportement en ligne. Bien que nous soyons encore loin de la collecte et du traitement des données neuronales à une telle échelle, il est important d'examiner les questions éthiques qui se posent aux premiers stades du progrès technologique.

Les implications éthiques sont immenses

La perte de la capacité à communiquer est une atteinte profonde à l'identité de la personne. Le rétablissement de cette capacité donne au patient un plus grand contrôle sur sa vie et sur sa capacité à naviguer dans le monde, mais il pourrait également donner à d'autres entités, telles que des entreprises, des chercheurs et d'autres tiers, un degré inconfortable de connaissance, voire de contrôle, sur la vie des patients.

Même d'autres types de données biologiques intimes, telles que celles concernant nos génomes ou nos données biométriques, sont loin d'approcher notre vie privée comme le font les données neuronales. Les implications éthiques de l'accès à ces données par des entités scientifiques et des entreprises sont potentiellement immenses.

Cela se reflète dans la résolution 51/3 du Conseil des droits de l'homme des Nations unies, qui a commandé une étude sur "l'impact, les possibilités et les défis des neurotechnologies en ce qui concerne la promotion et la protection de tous les droits de l'homme" à temps pour la 57e session du Conseil en septembre 2024. Toutefois, la question de savoir si l'introduction de nouveaux droits de l'homme est justifiée pour relever les défis posés par les neurotechnologies reste très controversée parmi les experts en droits de l'homme et les groupes de défense des droits de l'homme.

La Fondation NeuroRights, basée à l'université Columbia de New York, soutient que de nouveaux droits entourant les neurotechnologies seront nécessaires pour tous les êtres humains afin de préserver leur vie privée, leur identité et leur libre arbitre. La vulnérabilité potentielle des patients handicapés rend ce problème particulièrement important. Par exemple, la maladie de Parkinson, une maladie neurodégénérative qui affecte les mouvements, est comorbide avec la démence, qui affecte la capacité de raisonner et de penser clairement.

Conformément à cette approche, le Chili a été le premier pays à adopter une législation sur les risques inhérents aux neurotechnologies. Il a non seulement introduit un nouveau droit constitutionnel à l'intégrité mentale, mais il est également sur le point d'adopter un projet de loi qui interdit la vente de données neurologiques et soumet tous les dispositifs neurotechnologiques à la réglementation des dispositifs médicaux, même ceux destinés au grand public. La législation proposée reconnaît la nature intensément personnelle des données neuronales et les considère comme des tissus organiques qui ne peuvent être ni achetés ni vendus, mais seulement donnés. Mais cette législation a également fait l'objet de critiques, des juristes mettant en doute la nécessité de nouveaux droits et soulignant que ce régime pourrait étouffer la recherche sur les ICB, bénéfique pour les patients handicapés.

Si l'action juridique entreprise par le Chili est la plus importante et la plus ambitieuse à ce jour, d'autres pays envisagent de lui emboîter le pas en mettant à jour les lois existantes pour tenir compte de l'évolution des neurotechnologies.

L'une des pierres angulaires de la recherche éthique est le principe du consentement éclairé. Une attention particulière doit être accordée à la capacité des patients paralysés et des membres de leur famille à comprendre et à consentir à de nouvelles thérapies expérimentales. Les patients dont la capacité de communication est très limitée peuvent ne pas être en mesure de répondre à des questions plus approfondies liées à l'obtention du consentement éclairé, qui est souvent plus complexe qu'une simple procédure d'acceptation. En outre, tous les risques et effets secondaires potentiels (tant physiques que mentaux) ne sont pas prévisibles, ce qui rend difficile pour les médecins d'informer correctement leurs patients.

En même temps, il est important de garder à l'esprit que refuser un traitement à un patient dont le seul espoir est de communiquer par l'intermédiaire d'un BCI présente un coût d'opportunité significatif, comme une vie sans communication, qui peut être bien plus important que les coûts de participation à des traitements expérimentaux. L'équilibre à trouver pour les cliniciens et les chercheurs sera difficile à déterminer.

À l'aube de la nouvelle ère des big data (cerveau), les préoccupations éthiques de longue date concernant le piratage, la fuite, l'utilisation non autorisée ou l'exploitation commerciale des données personnelles seront amplifiées dans le cas des données sensibles sur les pensées ou les mouvements d'une personne (tels qu'ils sont contrôlés par les neuroprothèses). Les patients paralysés peuvent être particulièrement vulnérables au vol de données neurologiques, étant donné qu'ils dépendent des soignants et, de plus en plus, des technologies BCI elles-mêmes, pour communiquer et se déplacer dans le monde. Il faut veiller à ce que les informations divulguées par un BCI représentent les pensées réelles et consensuelles du patient.

S'il est probable que les premières avancées en neurotechnologie seront de nature thérapeutique, notamment pour les patients handicapés et neurodivergents, les progrès futurs concerneront probablement des applications grand public telles que le divertissement, ainsi que des applications militaires et de sécurité. La disponibilité croissante des neurotechnologies dans un contexte commercial généralement moins réglementé ne fait qu'amplifier ces préoccupations éthiques et juridiques.

Les lois sur la protection des données devraient être évaluées en fonction de leur capacité à tenir compte des nouveaux risques découlant de l'accès croissant aux données neurologiques et de leur collecte par des organisations et des entités de différents types. Prenons l'exemple - pour l'instant totalement hypothétique - de l'utilisation de l'ICB pour déduire les pensées des suspects lors des interrogatoires de police.

On pourrait dire que l'ICB ne peut pas être utilisée dans les interrogatoires de police car le taux d'erreur d'interprétation des données neuronales d'une personne est actuellement inacceptable, même si la précision pourrait s'améliorer à l'avenir. On pourrait aussi dire que l'ICB ne devrait jamais être utilisée pour "lire" le cerveau d'une personne sans son consentement, quelle que soit la précision de la technologie. Ou encore, on pourrait dire que l'utilisation de l'ICB pour les interrogatoires est justifiée dans certaines circonstances extrêmes, par exemple lorsque des informations cruciales sont nécessaires pour sauver la vie d'une personne et que le suspect refuse de coopérer.

Les personnes, les sociétés et les cultures ne seront pas d'accord sur la limite à ne pas franchir. Nous n'en sommes qu'au début du développement technologique et, à mesure que nous commençons à découvrir l'énorme potentiel des ICB, tant pour les applications thérapeutiques qu'au-delà, la nécessité d'examiner ces questions éthiques et leurs implications pour l'action juridique devient de plus en plus pressante.

Décoder notre avenir neurologique

Nous vivons un moment historique dans notre quête de compréhension du fonctionnement interne de notre cerveau et de notre esprit. Rien qu'au cours de l'année écoulée, les neuroscientifiques ont inversé des handicaps de la colonne vertébrale, traduit des données d'IRM en texte pour comprendre ce que pense quelqu'un, et commencé à mener des essais cliniques pour aider les gens à interagir avec des objets par la seule pensée, ce qui avait déjà été observé lors d'essais sur des singes il y a deux ans. De tels développements pourraient tous avoir un impact transformateur sur la vie des gens.

Dans le même temps, il est important de noter que les recherches telles que l'étude du HuthLab utilisent un très petit échantillon et que le processus d'entraînement de son décodeur sémantique est complexe, long et coûteux. Si l'on ajoute à cela le fait que l'IRMf, bien que non invasive, est une technique de neuro-imagerie qui ne se porte pas, il est clair que ces méthodes ne sont pas prêtes de quitter de sitôt le cadre strictement organisé d'un laboratoire.

Toutefois, les chercheurs du HuthLab suggèrent qu'à terme, l'IRMf pourrait être remplacée par la spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge (fNRIS) qui, en "mesurant où il y a plus ou moins de flux sanguin dans le cerveau à différents moments", pourrait donner des résultats similaires à l'IRMf à l'aide d'un dispositif portable.

L'investissement mondial exponentiel dans le développement de neurotechnologies telles que celle-ci, tant par les gouvernements que par les acteurs privés, montre que le monde est désireux de créer des ICB accessibles, adaptés pour fonctionner comme des dispositifs médicaux, mais aussi comme des biens de consommation commerciaux. Au milieu de l'année 2021, l'investissement total dans les entreprises de neurotechnologie s'élevait à un peu plus de 33 milliards de dollars américains (environ 26 milliards de livres sterling).

L'une des entreprises les plus médiatisées est Neuralink de Musk. "Les premiers résultats montrent une détection prometteuse des pointes de neurones", a tweeté M. Musk le 29 janvier, à propos de la première puce implantée dans un cerveau humain par sa startup spécialisée dans les neurotechnologies. L'implant comprendrait 1 024 électrodes, tout en étant à peine plus grand que le diamètre d'un globule rouge. Selon Neuralink : "Sa petite taille permet d'insérer des fils en endommageant le moins possible le cortex [cérébral]."

Alors que cet implant sans fil est actuellement développé en tant que dispositif médical, visant à améliorer la qualité de vie des patients souffrant de diverses maladies neurologiques (l'essai clinique de Neuralink a enrôlé des personnes âgées de 22 ans et plus vivant avec une tétraplégie), Musk a déclaré sur X-Twitter que l'objectif ultime est de créer un dispositif qui "permet de contrôler votre téléphone ou votre ordinateur, et à travers eux presque n'importe quel appareil, juste par la pensée".

En effet, des dispositifs commerciaux de neuro-imagerie sont déjà sur le marché. Le Kernel Flow, par exemple, est un casque portable disponible dans le commerce qui utilise la technologie fNRIS pour surveiller l'activité cérébrale. Un autre acteur important de la neuro-imagerie commerciale, Emotiv, a mis au point des oreillettes intégrant la technologie EEG, capables de surveiller l'activité cérébrale pour détecter les signes de concentration, d'attention et de stress - avec l'ambition déclarée d'augmenter la productivité de l'utilisateur au travail.

Si l'ère du big data a permis des approximations de plus en plus personnalisées et complexes de la vie intérieure des gens grâce à leurs données biométriques, génétiques et à leur présence en ligne, rien n'a encore été assez puissant pour saisir le fonctionnement interne de leur esprit - pour l'instant.

Mais comme le suggèrent les recherches du HuthLab et les déclarations de Musk, ce n'est peut-être plus si loin. L'aube d'une nouvelle ère d'interfaces cerveau-ordinateur doit être traitée avec beaucoup d'attention et de respect, compte tenu de l'immense potentiel qu'elle représente pour les générations futures, qu'il s'agisse de les aider ou de leur nuire.

Cet article a été publié initialement dans The Conversation.