Une étude BCI de l’Université de Californie permet à une femme paralysée de « parler » via un avatar numérique

Dr Mario ne nous a pas préparés à cela. Dans le cadre d’un effort pionnier, des chercheurs de l’UC San Francisco et de l’UC Berkeley, en partenariat avec Speech Graphics, basé à Édimbourg, ont conçu un système de communication révolutionnaire qui permet à une femme paralysée par un accident vasculaire cérébral de parler librement via un avatar numérique qu’elle contrôle avec son cerveau. -interface informatique.

Les interfaces cerveau-ordinateur (BCI) sont des appareils qui surveillent les signaux analogiques produits par votre matière grise et les convertissent en signaux numériques que les ordinateurs comprennent – ​​comme l’unité DAC d’une table de mixage mais ce qui rentre dans votre crâne. Pour cette étude, des chercheurs dirigés par le Dr Edward Chang, président de chirurgie neurologique à l’UCSF, ont d’abord implanté un réseau d’électrodes à 253 broches dans le centre de la parole du cerveau du patient. Ces sondes surveillaient et capturaient les signaux électriques qui auraient autrement actionné les muscles de sa mâchoire, de ses lèvres et de sa langue, et les transmettaient à une banque de processeurs via un port câblé situé dans son crâne. Cette pile informatique abritait une IA d’apprentissage automatique qui, au cours d’une formation de quelques semaines, est parvenue à reconnaître les modèles de signaux électriques du patient pour plus de 1 000 mots.

Mais ce n’est que la première moitié du truc. Grâce à cette interface d’IA, la patiente est désormais capable d’écrire ses réponses, de la même manière que le système de Synchron fonctionne pour les personnes souffrant du syndrome d’enfermement. Mais elle peut aussi parler, dans un sens, en utilisant une voix synthétisée formée sur des enregistrements de sa voix naturelle avant sa paralysie.

De plus, les chercheurs se sont associés à Speech Graphics, la même société qui a développé la technologie d’animation faciale photoréaliste de Halo Infini et Le dernier d’entre nous, partie IIpour créer l’avatar du patient. La technologie de SG effectue une « ingénierie inverse » des mouvements musculo-squelettiques nécessaires qu’un visage effectuerait sur la base de l’analyse de l’entrée audio, puis transmet ces données en temps réel à un moteur de jeu pour les animer en un avatar sans décalage. Et comme les signaux mentaux de la patiente étaient directement transmis à l’avatar, elle pouvait également exprimer ses émotions et communiquer de manière non verbale.

« La création d’un avatar numérique capable de parler, d’exprimer des émotions et d’articuler en temps réel, connecté directement au cerveau du sujet, montre le potentiel des visages basés sur l’IA bien au-delà des jeux vidéo », Michael Berger, CTO et co-fondateur de Speech Graphics, a déclaré mercredi dans un communiqué de presse. « Restaurer la voix à elle seule est impressionnant, mais la communication faciale est si intrinsèque à l’être humain qu’elle redonne un sentiment d’incarnation et de contrôle au patient qui a perdu cela. »

La technologie BCI a été lancée au début des années 1970 et s’est développée lentement au cours des décennies suivantes. Les progrès exponentiels en matière de systèmes de traitement et de calcul ont récemment contribué à redynamiser le domaine, avec une poignée de startups bien financées qui se battent actuellement pour être les premières à franchir le processus d’approbation des dispositifs réglementaires par la FDA. Synchron, basée à Brooklyn, a fait la une des journaux l’année dernière lorsqu’elle a été la première entreprise à implanter avec succès un BCI chez un patient humain. Neuralink d’Elon Musk a fait l’objet d’essais restreints auprès de la FDA plus tôt cette année après que l’entreprise ait tué des dizaines de sujets porcins lors de cycles de tests précédents.

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