Un robot contrôlé uniquement par le cerveau d'un singe

Publié le 15/10/2003

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Des chercheurs américains ont réalisé une expérience chez des singes montrant qu'il est possible de faire actionner un bras robotisé par la seule intervention du cerveau, sans l'utilisation d'un seul muscle.

Miguel Nicolelis et coll. (université de Duke, Caroline du Nord), qui publient leurs travaux dans la revue « Public Library of Science », ont implanté une série d'électrodes extrêmement fines (d'un diamètre inférieur à un cheveu) dans les lobes frontaux et pariétaux, connus pour être des zones de contrôle de mouvements musculaires complexes, chez deux singes rhésus. Les signaux cérébraux ont été analysés par un programme informatique que ces chercheurs avaient mis au point, pour identifier les signaux correspondant à un certain mouvement du bras chez l'animal.
Les singes ont d'abord appris à manipuler un joystick pour placer un curseur sur une cible et à attraper le levier avec une certaine force. Les signaux cérébraux de ces activités ont été analysés.
Ensuite, le curseur a été couplé à un bras robotisé placé dans une autre pièce. Obligés à prendre en compte l'inertie et le mouvement du bras robotisé, les singes ont rapidement appris à manipuler le curseur reflétant le mouvement du bras.
Enfin, les scientifiques ont enlevé le joystick. Les singes ont alors manipulé directement le curseur par des mouvements de leur bras, réussissant à contrôler le bras robotisé.
Mais « le résultat le plus surprenant est qu'après quelques jours seulement à jouer de cette façon le singe a subitement compris qu'il n'avait pas besoin de bouger son bras du tout. Les muscles de son bras se sont alors mis complètement au repos. Il a gardé le bras le long du corps tandis qu'il contrôlait le bras robotisé à l'aide de son seul cerveau et au retour visuel », ont écrit les scientifiques.
Le Dr Nicolelis a été surpris de constater que les mêmes neurones peuvent encoder différents types d'information.
Le chercheur s'est dit surpris de constater « que l'animal peut apprendre à mesurer l'activité des neurones pour contrôler différents paramètres en séquence. Par exemple, après avoir utilisé un groupe de neurones pour faire bouger le bras robot jusqu'à un certain point, ces mêmes cellules produisaient l'intensité nécessaire aux animaux pour tenir un objet. Aucun d'entre nous n'avait jamais vu ça », a relaté le chercheur.

(Avec AFP)

Dr Bé.V.