Imaginez qu'une maladie débilitante, un accident vasculaire cérébral ou un accident vous a laissé complètement paralysé. Vous êtes pleinement conscient mais incapable de bouger ou même de communiquer avec ceux qui vous entourent. Les personnes dans cet état, connu sous le nom de syndrome de blocage, souffrent énormément, elles-mêmes enfermées dans leur propre esprit, semblant superficiellement être dans un état végétatif persistant malgré une vie intérieure bien remplie.
Un nouveau dispositif, décrit dans un article publié hier dans la revue Current Biology, pourrait donner de l'espoir à ceux qui sont pris au piège: une nouvelle utilisation de la technologie IRMf pour lire les pensées. La configuration expérimentale permet aux utilisateurs de «taper» 27 symboles (26 lettres et un espace) sans dire un mot ou bouger un muscle, mais plutôt en s’engageant simplement dans différents schémas de pensée. Le système pourrait un jour constituer un moyen pratique de communication quotidienne pour ceux qui sont incapables de se déplacer.
Selon Scientific American, l'auteur principal de l'étude, Bettina Sorger de l'Université de Maastricht aux Pays-Bas, a commencé à réfléchir à la possibilité de communiquer avec des patients paralysés après une expérience qu'elle avait acquise il y a environ 10 ans alors qu'elle travaillait comme infirmière. Une patiente qui se remettait de l'anesthésie à l'unité de soins intensifs et semblait incapable de bouger ou de parler, a soudainement essayé de l'étouffer. Puis, une semaine plus tard, il a rencontré Sorger alors qu'il était pleinement conscient et s'est excusé promptement. Elle était abasourdie de réaliser que, même s'il avait peu de contrôle sur ses mouvements alors qu'il était partiellement anesthésié, il était pleinement conscient et pouvait même se souvenir de ses actions une semaine plus tard. Peut-être pourrait-il y avoir un moyen de permettre à de tels patients dans une telle situation de communiquer uniquement via une activité mentale, pensa-t-elle.
Désormais, Sorger est chercheuse en neurocognition et ses collègues et elle ont créé un dispositif de validation qui pourrait un jour être utilisé pour aider les personnes temporairement ou définitivement paralysées à atteindre cet objectif. Dans cette étude, six adultes en bonne santé ont appris à répondre à des questions en «tapant» mentalement des lettres individuelles sur un écran d'ordinateur.
Les participants ont d’abord suivi une heure de formation pour apprendre à sélectionner différentes lettres selon des schémas de pensée distincts. Alors qu’ils se trouvaient à l’intérieur d’un appareil d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui mesure précisément l’activité dans différentes parties du cerveau en détectant le flux sanguin, ils ont regardé fixement une table contenant les 26 lettres et un symbole d’espace. Les lettres étaient disposées en trois rangées et chaque rangée était associée à un type différent de tâche mentale: imagerie motrice (comme tracer une forme dans l'esprit), calcul mental (comme effectuer un problème de multiplication) ou discours intérieur (comme réciter silencieusement un morceau de texte). En outre, différentes colonnes de lettres ont été illuminées à l'écran à des moments différents pour des durées différentes, dans une séquence cohérente.
Pour sélectionner une lettre, les participants attendaient que la colonne de cette lettre s'allume, puis effectuaient le type spécifique de tâche mentale associé à la ligne de cette lettre tant que la lettre restait allumée. Par exemple, pour sélectionner la lettre "L" dans le graphique ci-dessous, le participant attend 10 secondes pour que le délai d'apparition apparaisse jusqu'à ce que la ligne s'allume, puis effectue un calcul mental pendant 10 secondes complètes, jusqu'à la colonne avec "C"., 'L' et 'U' s'estompent. S'ils continuaient la tâche mentale pendant 20 secondes, au lieu de 10, un «M» serait détecté.
Étant donné que le mécanisme IRMf est capable de distinguer les schémas d'activité mentale correspondant à chacune des trois tâches, et peut également déterminer quand et pendant combien de temps la tâche a été effectuée mentalement, le système pourrait utiliser ces deux paramètres pour déterminer la lettre. le participant voulait sélectionner. Les participants ont minutieusement «tapé» des lettres pour répondre à une variété de questions, telles que «quel est votre nom?» Et «quel film avez-vous vu en dernier?
Le système a été en mesure de déterminer avec précision la première lettre de chaque réponse au moins 82% du temps, mais grâce à une utilisation novatrice du logiciel de reconnaissance de texte dépendant du contexte, du même type qui permet à votre smartphone de comprendre que vous voulez taper «génial» au lieu de «grear» - signifie que la première lettre a été correctement détectée 95% du temps lorsque la deuxième lettre a été prise en compte et 100% une fois que la troisième a été dactylographiée.
Bien que le système ait nécessité une machine IRMf encombrante et ait été réalisé avec des participants en bonne santé, il est facile d’imaginer comment cela pourrait éventuellement être adapté pour les personnes incapables de parler ou de bouger. La grille pourrait même être modifiée en fonction du contexte, avec, par exemple, des images de choix d'aliments ou de températures de la pièce présentées au lieu de lettres. Avec la pratique, le processus de sélection des lettres pourrait également être accéléré, et des mots entiers couramment utilisés pourraient même être sélectionnés à la place des lettres.
Ce nouveau système s’associe à un certain nombre d’interfaces de lecture de l’esprit développées au cours des dernières années pour donner aux patients bloqués la possibilité de communiquer. À mesure que ces systèmes seront améliorés et affinés, nous pourrions les voir dans des hôpitaux tels que celui dans lequel Sorger avait jadis travaillé pour permettre à ces patients de partager littéralement leurs pensées. «Même si une personne en profite, je serais très heureuse», dit-elle.
