Isabelle Laffont, professeur au département de médecine physique et de réadaptation au CHU de Montpellier, explique en quoi le décodage du signal cérébral peut s'avérer d'une grande aide, notamment pour la rééducation des personnes paralysées.
Le décodage du signal cérébral, qui s'apparente à un vrai "déchiffrage du cerveau", consiste à enregistrer l'activité émise par le cerveau pour en comprendre le fonctionnement et pour éventuellement utiliser cet enregistrement dans un but thérapeutique. On peut ainsi enregistrer l'activité électrique, qui correspond à l'activité des cellules nerveuses, ou les modifications de la circulation sanguine locale (par l'intermédiaire des modifications de la température à la surface du cerveau ou du crâne), qui reflètent indirectement le fonctionnement de certaines zones du cerveau.
La précision de ces enregistrements est telle qu'il est possible de déterminer très finement les parties du cerveau en fonctionnement lorsqu'une personne réalise une tâche motrice, comme bouger les doigts par exemple, ou réalise une tâche cognitive, comme penser à certaines parties de son corps ou imaginer qu'elle bouge un de ses membres. Ces enregistrements peuvent se faire grâce à des électrodes implantées dans le cerveau, on parle alors d'interface cérébrale "invasive", ou grâce à un casque équipé d'électrodes, l'interface cérébrale dite "non invasive".
Ces techniques de décodage du signal cérébral ont bénéficié des progrès considérables réalisés ces dix dernières années dans le champ des technologies, avec l'élaboration de capteurs de plus en plus sophistiqués. Elles ont également bénéficié des progrès dans le domaine du traitement du signal, des neurosciences et de la médecine. Le signal cérébral ainsi décodé peut être utilisé pour piloter divers appareils destinés à suppléer une fonction perdue dans les suites d'un accident ou d'une maladie.
Après des affections neurologiques par exemple, certaines personnes peuvent être dans l'impossibilité de parler et de bouger, alors que leurs fonctions intellectuelles sont préservées. C'est le cas dans le Locked-In Syndrome ou "syndrome d'enfermement", qui fait le plus souvent suite à un accident vasculaire cérébral (AVC). Dans ces situations, l'interface cérébrale peut permettre à la personne de communiquer à nouveau en sélectionnant sur un écran des lettres pour composer un mot, puis une phrase. Ces systèmes sont encore très lents actuellement et les utilisateurs ne peuvent pas saisir plus de 2 à 3 lettres par minute en moyenne. Ils sont également peu disponibles en France mais déjà commercialisés dans d'autres pays d'Europe. Les indications sont rares puisque, fort heureusement, la majorité des patients ayant une maladie neurologique gardent des capacités motrices minimales leur permettant de communiquer de façon plus simple. Ce "pilotage de l'ordinateur à la pensée" reste toutefois très prometteur pour les personnes les plus gravement atteintes.
De la même façon, ces outils peuvent permettre à des personnes complètement paralysées (tétraplégiques, par exemple) de piloter un fauteuil roulant électrique et de retrouver ainsi des possibilités d'action sur leur environnement. Dans ces situations, l'interface cérébrale détecte le signal cérébral émis par la personne lorsqu'elle pense à sa main droite (pour tourner à droite), à sa main gauche (pour tourner à gauche) ou à ses pieds (pour faire avancer le fauteuil). Ces dispositifs sont encore très expérimentaux et ne sont pas commercialisés en France à ce jour.
Enfin, le fait de contrôler un curseur à l'écran par la pensée peut permettre de diriger le mouvement d'un bras robotisé par l'intermédiaire d'un écran d'ordinateur. Dans ce cas, les mouvements du bras sont en grande partie automatiques mais la personne peut déclencher la mise en mouvement du robot et contrôler partiellement ses mouvements afin, par exemple, de saisir un objet. Ces applications sont également très expérimentales.
Savoir enregistrer et décoder l'activité cérébrale ouvre des possibilités très prometteuses en rééducation. Il est actuellement possible d'apprendre à une personne à contrôler son activité cérébrale pour "rééduquer" certaines cellules nerveuses et "ré-entraîner" des zones de son cerveau touchées, par exemple, par un accident vasculaire. Les expérimentations dans ce domaine ont commencé il y a moins de trois ans dans plusieurs pays du monde. Les indications de ce type de rééducation sont encore mal connues et la réelle efficacité de ces méthodes est en cours d'évaluation. Mais elles suscitent beaucoup d'espoir dans le champ de la médecine physique et de réadaptation et de la neurologie.
Ces outils permettent également d'explorer la conscience de personnes non communicantes, à l'instar de celles qui se trouvent plongées dans le coma, et dont on ignorait jusqu'à présent le niveau de conscience. Dans ce cas, le principe est de réaliser une stimulation cognitive de l'individu et d'enregistrer la réponse sous la forme d'un signal cérébral qui peut nous renseigner sur la compréhension de la personne et sur ses capacités à établir une forme de communication.
Les applications "grand public" de l'interface cérébrale commencent à voir le jour et il existe quelques jeux commercialisés qui utilisent le signal cérébral pour agir soit sur un objet, soit sur un jeu vidéo. Ces applications ludiques concerneront bien évidemment aussi les personnes handicapées privées de motricité.
À terme, l'utilisation du signal cérébral devrait se généraliser, avec des applications dans le champ de la médecine et dans le champ du grand public. La mise au point d'interfaces cerveau-machine, de plus en plus sophistiquées et accessibles, ouvre des perspectives très intéressantes, en particulier dans le domaine de la rééducation, de la compensation des fonctions perdues et du loisir.
