Un son éthéré, avec une mélodie lisse et longue qui remue les touches, et un léger tapotement, remplit un laboratoire à l'hôpital Holland Bloorview Kids Rehabilitation de Toronto. Grâce aux capteurs portables sur les doigts et la poitrine de l'enfant qui suivent le pouls, la respiration, la température et la transpiration, et un algorithme qui interprète ces données comme du son, la sortie électronique ne peut pas vraiment danser. Mais les changements de tempo, de mélodie et d'autres éléments musicaux permettent de mieux comprendre les émotions de l'enfant.
C'est une biomusique, une interface émotionnelle qui suit les signaux physiologiques associés aux états émotionnels et les traduit en musique. Inventé par une équipe de Holland Bloorview, dirigée par les ingénieurs biomédicaux Stefanie Blain-Moraes et Elaine Biddiss, l'objectif est d'offrir un moyen de communication supplémentaire aux personnes qui peuvent ne pas exprimer facilement leur état émotionnel, y compris, sans toutefois s'y limiter, les enfants atteints d'autisme. désordre ou avec une profonde déficience intellectuelle et multiple. Dans une étude publiée en 2016 dans Frontiers in Neuroscience, Biddiss et ses coauteurs ont enregistré la biomusique de 15 enfants de 10 ans environ - des enfants atteints de trouble du spectre autistique et des enfants en développement typique - dans des situations induisant l’anxiété et non induisant de l’anxiété. les adultes pour voir s'ils pouvaient faire la différence. Ils pourraient. (Au bas de l’étude, vous pouvez télécharger et écouter la biomusique.)
«Ce sont des enfants qui peuvent ne pas être en mesure de communiquer par les voies traditionnelles, ce qui complique quelque peu la tâche de leurs soignants», explique Stephanie Cheung, candidate au doctorat au laboratoire de Biddiss et auteur principal de l'étude. "L'idée est d'utiliser cela comme un moyen pour les aidants naturels d'écouter la façon dont ces signaux changent, et ainsi déterminer en quelque sorte le sentiment de la personne avec laquelle ils communiquent."
Bien que les études de Biddiss aient utilisé ce son atmosphérique, il n’est pas nécessaire que ce soit un type de musique particulier, souligne Blain-Moraes, professeur adjoint de physiothérapie et d’ergothérapie, qui dirige le laboratoire technologique sur l’interaction biosignale et la personnalité à l’Université McGill. Ancien étudiant diplômé de Biddiss chez Holland Bloorview qui a aidé à inventer le système original, Blain-Moraes travaille au développement de la technologie. Parmi ses modifications, il est possible d’utiliser différentes «peaux sonores» qui appliquent un bruit que l’utilisateur trouve agréable. L'objectif n'est pas de concevoir une technologie pour un seul groupe.
«Nous recherchons beaucoup ce que nous appelons un design résonnant», dit-elle. "Nous n'essayons pas de concevoir pour une condition, nous cherchons à répondre à un besoin, et ces besoins répondent souvent à toutes les conditions." Il peut s'agir d'une personne en charge qui souhaite plus d'informations de sa patiente ou d'une mère qui souhaite une autre moyen de surveiller un bébé dans une autre pièce. Cela pourrait s'appliquer à une personne qui souhaite suivre son propre état émotionnel ou à une personne avec un parent âgé qui est devenue moins capable de s'exprimer.
À l’état initial, la technologie comprenait un capteur tactile qui suivait le rythme cardiaque, la température de la peau et l’activité électrodermique (transpiration). Celles-ci ont été exprimées, respectivement, dans le temps, la tonalité et la mélodie de la musique. Une sangle thoracique supplémentaire suivait l'expansion de la poitrine, qui était intégrée à la musique comme une sorte de sifflement. Chacune de ces caractéristiques physiologiques est susceptible de changer lorsqu'une personne se sent anxieuse: la transpiration, la fréquence cardiaque et la respiration augmentent, tandis que les vaisseaux sanguins se contractent, entraînant une diminution de la température de la peau.
Mais, il reste encore beaucoup d'obstacles à surmonter, technologiques et autres. Idéalement, le système est moins intrusif. Blain-Moraes a mis en œuvre une méthode d'estimation de la respiration basée sur la quantité de sang dans le doigt, remplaçant la sangle thoracique, et a placé d'autres capteurs dans un bracelet FitBit. Tout intégrer à un produit grand public comme une montre Apple Watch, bien que pas inconcevable, nécessitera des capteurs plus petits et meilleurs que ceux disponibles à ce jour.
«Il faut faire une distinction importante entre les changements dans votre corps qui maintiennent l'homéostasie et les changements dans votre corps qui sont spécifiques aux états émotionnel et mental», explique Blain-Moraes. «Vous avez besoin de capteurs suffisamment sensibles pour pouvoir détecter ces changements - et ils ont tendance à être beaucoup plus petits et plus rapides - liés à des états physiologiques, mentaux et émotionnels.»
Ensuite, il y a les défis scientifiques. Détecter l'anxiété semblait fonctionner, par rapport à un état de relaxation. Mais comment se comporterait la technologie si on comparait l'anxiété à l'excitation, deux états qui présentent bon nombre des mêmes signaux physiologiques, sans parler d'émotions complexes et qui se chevauchent? Utiliser le contexte de la situation peut aider, mais le processus est encore compliqué par les utilisateurs - les enfants atteints de troubles du spectre autistique ne montrent pas toujours les mêmes signaux physiologiques, affichant parfois une fréquence cardiaque accrue dans des états non anxieux, montrant une plage de valeurs plus réduite. activité électrodermale et différentes réactions de la température cutanée.
"Les technologies de la biomusique et de sonification constituent une approche intéressante pour la communication des états émotionnels", explique Miriam Lense, psychologue clinicienne et chargée de recherche au centre médical de l'université Vanderbilt dans le cadre du programme Musique, esprit et société. "Il reste à voir dans quelle mesure cette technologie permet de distinguer les États dont les résultats physiologiques se chevauchent - par exemple, l'excitation et l'anxiété impliquent une excitation accrue - ainsi que des États mixtes et fluctuants. Des différences peuvent exister entre les populations et les individus, dans la façon dont les états se manifestent physiologiquement ".
Enfin, et le plus problématique, il existe des dilemmes éthiques. Biomusic diffuse publiquement des informations très personnelles - son état émotionnel -. Dans de nombreux cas d'utilisation, les personnes en question n'ont pas la capacité de communiquer leur consentement. Et lorsqu'une personne est incapable de vérifier l'exactitude de cette information - par exemple, qu'elle se sent réellement anxieuse - elle peut ne pas être en mesure de corriger un malentendu.
«C'est comme avec beaucoup de problèmes éthiques, il n'y a pas de droit ou il n'y a pas de mal», dit Biddiss. "On pourrait également penser que refuser à une personne un moyen de communication avec ses proches".
Dans le pire des cas, cela pourrait se produire dans une boucle de rétroaction de biomusique embarrassante. Une fois, lors d'une conférence, Blain-Moraes portait un système biomusique. Lorsqu'on lui a posé une question difficile, la biomusique s'est intensifiée, provoquant le rire de tout le monde, ce qui l'a rendue gênée. Elle s'est donc encore intensifiée et tout le monde a ri davantage - et ainsi de suite.
Malgré ces problèmes, la biomusique progresse comme une technologie. Il est simple à interpréter et ne nécessite aucune attention visuelle indivisible. L'équipe de Blain-Moraes à McGill travaille à la mise au point d'une application dotée de capteurs compagnons. Elle en est aux étapes de la recherche et de la conception, dit-elle, partageant des prototypes avec les soignants et les patients atteints de démence ou d'autisme afin de s'assurer qu'il s'agit d'un processus participatif. Dans une étude précédente sur la communication améliorée et alternative de Blain-Moraes, Biddiss et plusieurs autres personnes, les parents et les personnes en charge de l'enfant considéraient la biomusique comme un outil puissant et positif, l'appelant rafraîchissante et humanisante.
«C’est vraiment un outil omniprésent, qui peut être utilisé pour rendre les gens plus conscients de leurs émotions», explique Blain-Moraes.
