Une approche raffinée de l’IA améliore les performances non invasives de l’interface cerveau-ordinateur
La recherche d'une alternative viable aux interfaces cerveau-ordinateur (BCI) invasives a été un objectif de recherche continu du He Lab de l'Université Carnegie Mellon. En 2019, le groupe a utilisé un BCI non invasif pour démontrer avec succès, pour la première fois, qu'un bras robotique contrôlé par l'esprit avait la capacité de suivre et de suivre en continu un curseur d'ordinateur.
À mesure que la technologie s’est améliorée, leur approche d’apprentissage en profondeur basée sur l’IA est devenue plus robuste et efficace. Dans un nouvel ouvrage publié dans Nexus PNASle groupe démontre que les humains peuvent contrôler le suivi continu d'un objet en mouvement simplement en y pensant, avec des performances inégalées.
Les BCI non invasives apportent de nombreux avantages, contrairement à leurs homologues invasives (par exemple Neuralink ou Synchron). Ceux-ci incluent une sécurité accrue, une rentabilité et une capacité à être utilisé par de nombreux patients, ainsi que par la population générale. Cependant, les BCI non invasifs sont confrontés à des défis car leurs enregistrements sont moins précis et difficiles à interpréter.
Dans une étude récente menée par Bin He, professeur de génie biomédical à l'Université Carnegie Mellon, un groupe de 28 participants humains s'est vu confier une tâche BCI complexe consistant à suivre un objet dans un espace bidimensionnel en y réfléchissant.
Au cours de la tâche, une méthode d’électroencéphalographie (EEG) a enregistré leur activité depuis l’extérieur du cerveau. En utilisant l’IA pour former un réseau neuronal profond, le groupe He a ensuite directement décodé et interprété les intentions humaines de mouvement continu des objets à l’aide des données du capteur BCI.
Dans l’ensemble, les travaux démontrent l’excellente performance du BCI non invasif pour un dispositif informatisé contrôlé par le cerveau.
« L'innovation dans la technologie de l'IA nous a permis d'améliorer considérablement les performances par rapport aux techniques conventionnelles et de jeter la lumière sur de larges applications humaines à l'avenir », a déclaré Bin He.
De plus, la capacité du BCI du groupe, alimenté par l'IA, suggère une application directe au contrôle continu d'un appareil robotique.
« Nous testons actuellement cette technologie BCI non invasive basée sur l'IA pour contrôler les tâches sophistiquées d'un bras robotique », a déclaré He. « En outre, nous testons davantage son applicabilité non seulement aux sujets valides, mais également aux patients victimes d'un accident vasculaire cérébral souffrant de déficiences motrices. »
Dans quelques années, cela pourrait conduire à ce que les robots d’assistance basés sur l’IA soient accessibles à un large éventail d’utilisateurs potentiels.
À cette fin, les patients handicapés moteurs qui souffrent d'une lésion de la moelle épinière, d'un accident vasculaire cérébral ou d'autres troubles du mouvement, mais qui ne souhaitent pas recevoir d'implant, bénéficieront énormément de la recherche dans ce sens.
« Nous continuons à proposer des solutions de neuro-ingénierie non invasives qui peuvent aider tout le monde », a ajouté He.
