Tech et société
Implant cérébral : quand une interface traduit la parole en mots
Un implant cérébral destiné à la communication enregistre l'activité électrique des neurones qui commandent l'articulation, puis un logiciel transforme ces signaux en texte ou en voix de synthèse. Les chercheurs parlent de neuroprothèse de la parole. Le principe ne consiste pas à deviner des idées, mais à reconstituer des gestes vocaux que le corps ne peut plus exécuter.
Ce que fait réellement un implant cérébral de la parole
Les électrodes utilisées sont de deux grands types. Les grilles posées à la surface du cortex, issues de l'électrocorticographie, couvrent une large zone avec une précision moyenne. Les microélectrodes plantées dans le tissu captent au contraire l'activité de neurones isolés. Chaque option implique une chirurgie, un risque d'infection et une durée de vie limitée du matériel.
L'étude de 2019 : décoder les mouvements de la parole
En avril 2019, l'équipe du neurochirurgien Edward Chang, à l'Université de Californie à San Francisco, a publié dans Nature une étude remarquée. Des patients épileptiques, déjà équipés d'électrodes pour localiser leurs crises, lisaient des phrases à voix haute. Le système apprenait à relier l'activité corticale aux mouvements des lèvres, de la langue et du larynx.
Cette étape intermédiaire, une sorte de carte des gestes articulatoires, servait ensuite à produire une parole synthétique compréhensible par des auditeurs. Les volontaires parlaient normalement, ce qui distingue cette expérience d'un usage clinique. Elle démontrait surtout qu'une interface cerveau-machine gagnait en précision lorsqu'elle modélisait l'anatomie de la bouche plutôt que les sons directement.
De BRAVO aux records de 2023
La même équipe a franchi un cap en 2021 avec l'essai BRAVO, publié dans le New England Journal of Medicine. Un homme paralysé et privé de parole depuis un accident vasculaire du tronc cérébral a pu former des phrases à partir d'un vocabulaire de cinquante mots. Le rythme restait lent, autour de quinze mots par minute.
Deux articles parus dans Nature en août 2023 ont changé l'ordre de grandeur. À San Francisco, une patiente a communiqué par un avatar animé doté d'une voix reconstituée. À Stanford, une femme atteinte de sclérose latérale amyotrophique a dépassé soixante mots par minute grâce à des microélectrodes. Dans les deux cas, la parole était décodée avec un vocabulaire étendu.
En 2024, une équipe de l'Université de Californie à Davis a décrit un patient atteint de la même maladie qui retrouvait une communication quotidienne avec une précision très élevée dès les premières semaines. Ces résultats restent obtenus sur quelques personnes, avec un suivi intensif par des ingénieurs, ce qui les éloigne encore d'un produit disponible à l'hôpital.
BrainGate, Neuralink et l'interface cerveau-machine
Le consortium académique BrainGate, actif depuis le début des années 2000 aux États-Unis, a ouvert la voie en permettant à des personnes tétraplégiques de déplacer un curseur ou un bras robotisé par la pensée motrice. Son matériel, une matrice de microélectrodes en silicium, a été utilisé dans la plupart des essais d'interface cerveau-machine publiés depuis vingt ans.
Neuralink, fondée par Elon Musk en 2016, a annoncé en janvier 2024 la pose de son premier implant cérébral chez un patient humain, autorisée par l'agence américaine du médicament. Le dispositif repose sur des fils très fins insérés par un robot chirurgical. Les premiers usages présentés portaient sur le contrôle d'un ordinateur, pas encore sur la parole.
Le pont numérique de l'EPFL et de Clinatec
L'Europe occupe une place notable dans ce domaine. En mai 2023, des chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Lausanne et du centre Clinatec de Grenoble ont publié dans Nature les résultats d'un pont numérique entre le cerveau et la moelle épinière. Un homme paralysé des jambes depuis un accident de vélo a retrouvé une marche contrôlée par l'intention.
Ce dispositif combine un implant cortical développé à Grenoble et une stimulation électrique de la moelle mise au point par l'équipe lausannoise de Grégoire Courtine et Jocelyne Bloch. Cet implant cérébral ne vise pas la parole, mais suit sur la même logique de décodage. Il montre aussi que la recherche suisse et française participe directement aux avancées cliniques du secteur.
Implant cérébral : éthique et protection des données neuronales
Les données enregistrées par un implant cérébral révèlent des intentions motrices et parfois des états émotionnels. L'Organisation de coopération et de développement économiques a adopté en 2019 une recommandation sur l'innovation responsable en neurotechnologie. Le Chili a modifié sa Constitution en 2021 pour protéger l'intégrité mentale, une première souvent citée par les juristes.
Autre enjeu, la dépendance des patients envers une entreprise ou un laboratoire. Lorsqu'un projet de recherche s'arrête ou qu'une société disparaît, la maintenance du matériel implanté peut cesser. Plusieurs volontaires d'essais anciens ont été confrontés à ce problème. En Europe, le RGPD classe les données de santé parmi les catégories sensibles soumises à des garanties renforcées.
Questions fréquentes
Un implant cérébral peut-il lire des pensées ?
Non, au sens courant du terme. Les dispositifs actuels décodent l'activité des zones motrices qui commandent les lèvres, la langue, la mâchoire et le larynx lorsqu'une personne tente de parler. Ils ne captent pas des idées abstraites ni un monologue intérieur librement formulé, et chaque système doit être entraîné longuement avec son utilisateur.
À qui s'adressent ces neuroprothèses de la parole ?
Les essais cliniques recrutent des personnes privées de parole par une paralysie sévère, par exemple après un accident vasculaire du tronc cérébral ou à cause de la sclérose latérale amyotrophique. Les volontaires conservent l'activité cérébrale liée à l'articulation, mais ne peuvent plus la traduire en mouvements. Il ne s'agit pas encore de traitements commercialisés.
Quelle est la vitesse atteinte par les meilleurs systèmes ?
Les deux études publiées dans Nature en août 2023, à San Francisco et à Stanford, ont dépassé soixante mots par minute avec des vocabulaires étendus. Une conversation ordinaire tourne plutôt autour de cent cinquante mots par minute. Le taux d'erreur reste un indicateur aussi important que la vitesse pour juger l'utilité réelle du dispositif.
Ces implants sont-ils autorisés en Suisse ou dans l'Union européenne ?
Les implants de recherche relèvent du régime des essais cliniques sur les dispositifs médicaux, sous la surveillance de Swissmedic et des commissions d'éthique cantonales en Suisse, ou des autorités nationales dans l'Union européenne. Aucune neuroprothèse de la parole n'est à ce jour disponible comme produit médical courant pour les patients.
Les données cérébrales sont-elles protégées comme les autres données ?
Les signaux neuronaux liés à la santé entrent dans les catégories sensibles du RGPD et de la loi suisse sur la protection des données. Plusieurs juristes estiment toutefois que ces textes n'ont pas été pensés pour des données capables de révéler des intentions. Le Chili a inscrit en 2021 la protection de l'activité cérébrale dans sa Constitution.