Le Fonctionnement

L’interface cerveau-ordinateur (ICO) ou l’interface cerveau-machine (ICM) est un système de communication et de contrôle directs. Elle s’appuie uniquement sur l’activité cérébrale d’une personne et un système électrique ou mécanique sans aucune intervention musculaire.

Le fonctionnement d’un tel système repose sur un dispositif de mesure de l’activité cérébrale lorsque l’individu effectue une imagerie motrice en suivant un stimulus. Une fois que les signaux sont amplifiés et enregistrés, un traitement est alors effectué : d’abord, un prétraitement afin d’améliorer la qualité du signal, ensuite une extraction de caractéristiques pour garder l’information la plus pertinente dans le signal et qui correspond à l’imagerie motrice puis une classification pour attribuera à chaque état mental une classe. Enfin lorsque l’état mental est identifié, le système pourra alors soit le traduire en une commande pour contrôler une machine, soit envoyer un signal de retour visuel ou sonore (feedback) pour que le sujet s’entraine à contrôler et à améliorer son activité cérébrale.

Pour ordonner a une machine de bouger juste en pensant, il faut une interface d’acquisition des informations qui est positionné sur le cerveau. Pour ces acquisitions il existe deux types :

Électrodes implantées :

Des électrodes sont implantées dans le cortex cérébrale, seule ou plusieurs sur une grille, elle ressemble à des piques et permettent de recueillir précisément des informations envoyés par le cerveau. Le principal inconvénient est la mise en position car cela nécessite une intervention chirurgicale.

EEG : Electro-Encéphalogramme :

Des électrodes sont posées sur la boite crânienne, actuellement des casques sont créés pour faciliter la mise en position. Il s’agit d’un procédé beaucoup plus facile a utilisé et beaucoup moins couteux pour l’utilisation. Le développement actuel ne permet pas encore de l’utilisé pour envoyer des informations et de faire fonctionner une machine ou un ordinateur.

Electrodes implantées

EEG : Electro-EncephaloGramme

Il est possible de contrôler une prothèse de main robotisée par la pensée et sans recours aux techniques invasives. Cette prothèse de main peut être fermée ou ouverte selon l’état de la pensée. En fait le principe est le suivant : il est demandée au sujet d’imaginer de bouger sa main gauche ou droite selon un stimulus. Lorsque les signaux cérébraux caractérisent l’imagination de la main gauche alors la prothèse se ferme, tandis que si le système reconnait les signaux de la main droite la prothèse dans ce cas là s’ouvre. Ces deux tâches mentales sont reconnues correctement avec un taux qui varie entre 80% et 90% selon le sujet.

Prothèse de main droite