Connecter l’esprit à la machine: le projet BrainSTORMS avance…
Une équipe de chercheurs du College of Engineering de l’Université de Miami va contribuer au développement de dispositifs portables non chirurgicaux qui relient l’esprit à la machine.
Les chercheurs ont réalisé des avancées révolutionnaires dans la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur (ICC), permettant aux individus de connecter l’esprit à la machine et de contrôler des appareils avec leur cerveau. L’Agence pour les projets de recherche avancée de la défense (DARPA) souhaite exploiter cette technologie révolutionnaire et mettre au point une option non chirurgicale qui offre aux personnes valides un nouveau moyen d’interagir avec les machines.
En tant que membre de l’équipe BrainSTORMS, l’Université de Miami est officiellement entrée dans la phase II du programme DARPA Next-generation Non-surgical Neurotechnology (N3). L’objectif du programme N3 est de révolutionner les ICB non chirurgicales afin de permettre une interaction mains libres rapide, efficace et intuitive avec les systèmes militaires par des militaires valides. Pour atteindre cet objectif ambitieux, la DARPA a sélectionné une poignée d’équipes pluridisciplinaires et multicampus à travers le pays. Chaque équipe a proposé une science innovante à l’intersection des neurosciences, de la physique et de l’ingénierie pour atteindre les objectifs ambitieux du programme N3. L’équipe BrainSTORMS a utilisé un concept de nanotechnologie proposé pour la première fois en 2010 par Sakhrat Khizroev, professeur au département d’ingénierie électrique et informatique de l’université de Miami, et Ping Liang, cofondateur de Cellular Nanomed (CNMI). Selon ce concept, une interface bidirectionnelle sans fil peut être créée à l’aide de nanoparticules magnétoélectriques (NMP). Ces nanoparticules ont un diamètre inférieur à 50 nm, ce qui leur permet de traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE), puis, une fois dans le cerveau, d’accéder au système nerveux au niveau sous-neuronal et de fournir un lien de communication bidirectionnel essentiel entre l’ordinateur et le cerveau. Ce lien est possible grâce à la physique quantique-mécanique unique des MENP, qui permet une corrélation efficace entre les champs magnétiques contrôlés de l’extérieur et les champs électriques locaux intrinsèques dus à l’activité neuronale dans les profondeurs du cerveau. Grâce à cette physique, les informations peuvent être transmises dans et hors du cerveau avec des résolutions spatiales et temporelles record. Tout au long de son impressionnante histoire, la DARPA a été le fer de lance de nombreuses technologies révolutionnaires qui ont façonné notre vie actuelle, dont l’internet. Les impacts potentiels du programme N3 vont bien au-delà de cette technologie BCI, allant de la médecine révolutionnaire à l’informatique de nouvelle génération et à l’intelligence artificielle. La BCI sans contact permettra enfin de puiser dans le cerveau avec des résolutions spatiales et temporelles sans précédent pour voir et comprendre littéralement le fonctionnement de l’architecture informatique du cerveau. Au cours de la phase I, l’équipe a démontré les nouveaux concepts d’ingénierie basés sur la physique proposée, en réalisant des expériences in vitro et in vivo (sur des rongeurs). L’objectif de la phase II, d’une durée de 18 mois, est de construire les premiers dispositifs fonctionnels, qui pourraient ensuite faire l’objet d’études cliniques au cours de la phase III.
