Les chercheurs utilisent l’IA pour aider les personnes atteintes de troubles neurologiques à contrôler des fauteuils électriques avec des ondes cérébrales

Dès que je me suis assis sur le fauteuil électrique, les chercheurs ont posé un casque sur ma tête avec des électrodes qui pénétraient dans mon cuir chevelu. Ils ont effectué des ajustements jusqu’à ce qu’un ordinateur portable connecté au casque commence à recevoir des signaux de mon cerveau.

Avec l’intention de détecter les ondes cérébrales les plus faibles et de reconnaître leurs modèles pour prédire par l’intelligence artificielle (IA), on m’a d’abord demandé de pratiquer le mouvement imaginé en contrôlant un avatar sur un écran avec seulement mes pensées, ce qui serait ensuite la base pour contrôler le fauteuil.

Cela a pris un peu de pratique, mais finalement, l’avatar a bougé simplement en pensant à serrer ma main gauche.

Même lorsque j’ai fait une erreur – comme déplacer l’avatar vers un obstacle plutôt que de l’éloigner – les chercheurs ont expliqué que l’instruction a été annulée par la technologie de prédiction et d’estimation de l’IA, qui, à ce stade, avait reconnu des modèles dans mes ondes cérébrales qui pourraient l’aider à prédire avec précision les instructions futures pour l’avatar.

Une fois que l’instrument a été formé sur mes ondes cérébrales, il était temps d’essayer d’utiliser mes pensées pour contrôler le fauteuil électrique. J’ai fermé les yeux et me suis concentré sur la sensation de bouger ma main gauche, qui était en repos, immobile, sur ma jambe. Lorsque j’ai imaginé faire un poing avec ma main gauche, le fauteuil a commencé à bouger vers la gauche – la direction que je souhaitais !

Bien que je n’aie pas besoin d’un fauteuil dans ma vie quotidienne, l’expérience de faire fonctionner le véhicule avec mes pensées – aidé par l’IA – était inspirante, étant donné le potentiel qu’il pourrait avoir pour améliorer la vie des personnes qui souffrent de lésions graves de la moelle épinière ou de troubles neurologiques tels que la sclérose en plaques, la paralysie cérébrale ou le syndrome de Guillain-Barré.

Ces conditions laissent souvent les patients alités ou dépendants des infirmières ou des membres de leur famille pour les aider à se déplacer.

Depuis des années, les scientifiques s’efforcent de développer des technologies pour aider les personnes touchées par ces conditions à récupérer une partie de leur mobilité et de leur autonomie corporelle. En 2009, Toyota a annoncé un fauteuil qui pouvait être contrôlé à l’aide de signaux d’électroencéphalogramme (EEG) ; en 2023, des chercheurs de l’Université de Padoue en Italie ont développé une technologie d’interface cerveau-machine qui permet aux personnes complètement paralysées de conduire des fauteuils électriques à l’aide d’ondes cérébrales ; et d’autres études sur les fauteuils à propulsion cérébrale intègrent la réalité augmentée, la vision par ordinateur et la calibration hors ligne.

Bien que ces innovations nous aient considérablement aidés à combler le fossé de la mobilité pour les personnes souffrant de troubles neurologiques et de la moelle épinière graves, les chercheurs de NTT Research m’ont dit que de nombreuses limites subsistent, en particulier lorsqu’on considère que les ondes cérébrales ne sont pas nécessairement les mêmes chez toutes les personnes, ni chez un individu au cours de sa vie.

Lors de sa conférence Upgrade 2025 à San Francisco, NTT Research a présenté une technologie d’IA qui, selon eux, peut prédire et compléter les signaux d’ondes cérébrales perturbés, permettant aux patients ayant des troubles neurologiques graves de contrôler des fauteuils électriques.

“Il est connu que les ondes cérébrales peuvent varier en raison de divers facteurs. Cependant, notre technologie est conçue pour optimiser l’IA pour chaque individu, nous croyons donc qu’elle reste efficace malgré ces variations”, a déclaré Kengo Okitsu, un chercheur qui a travaillé sur le projet.

L’activité électrique du cerveau est enregistrée en ondes alpha, bêta, gamma, delta et thêta, et une grande partie de leur signification fonctionnelle est encore débattue.

Les ondes cérébrales, cependant, ne sont pas cohérentes dans la population. Les personnes ayant des déficiences cognitives telles que la démence et la maladie d’Alzheimer présentent une diminution de l’activité et de la réactivité des ondes cérébrales. L’âge peut également entraver la capacité des individus à produire des ondes cérébrales suffisamment fortes pour alimenter des fauteuils électriques ; et même les troubles psychiatriques tels que le TDAH, la schizophrénie et la dépression peuvent avoir un impact sur la fréquence de l’EEG.

La technologie d’ondes cérébrales existante ne peut pas pratiquement suivre toutes ces variations. Au lieu de cela, les chercheurs comptent sur l’IA pour compléter et compléter les signaux cérébraux insuffisants ou inexacts en reconnaissant les modèles d’ondes cérébrales qui lui permettront de prédire le mouvement corporel imaginé.

“Notre technologie fonctionnera pour tout le monde car elle est mise à jour en continu par l’IA”, a déclaré Okitsu. “Elle se concentre sur la collecte de données pour l’IA pendant l’opération réelle de l’interface cerveau-machine. Les gens peuvent donc d’abord faire fonctionner l’avatar, puis notre technologie est mise à jour avec l’aide de l’IA.”

Les chercheurs ont également souligné que le temps de réaction relativement rapide pour convertir une pensée – comme serrer le poing – en action – comme tourner un fauteuil – est également aidé par une infrastructure de communication basée sur la photonique appelée IOWN qui permet un traitement de données à haute capacité et à faible latence. Le réseau utilise des signaux lumineux plutôt que des signaux électriques pour la transmission d’informations afin d’accélérer le transfert et le traitement des données.

L’intégration de ces technologies dans des fauteuils contrôlés par des ondes cérébrales représente l’utilisation de technologies émergentes pour la construction d’outils de mobilité plus accessibles.

Le projet pourrait signifier une évolution du mode de vie pour les personnes handicapées et leurs soignants, qui seront tous deux dotés de plus de liberté et d’autonomie.