La Chine accélère le développement de la technologie d’interface cerveau-ordinateur

Gu Yekai et Yang Yanfan, journalistes au Quotidien du Peuple

Portant un gant à contrôle pneumatique sur sa main droite, il tient fermement le gobelet d’eau, le prend, boit de l’eau et le pose… Lao Yang, un patient paraplégique, est parvenu à un « contrôle cérébral » autonome de l’eau potable. En janvier de cette année, une équipe de l’hôpital Xuanwu de l’université médicale de la capitale et de l’université Tsinghua à Beijing a annoncé avoir mené avec succès un essai clinique sur une interface cerveau-ordinateur mini-invasive sans fil et réalisé des percées dans les capacités comportementales des patients.

Utiliser l’activité électrique du cerveau pour contrôler les mouvements et utiliser de minuscules courants pour « interagir » entre les cellules cérébrales et les ordinateurs… Ces scénarios, qui n’apparaissaient autrefois que dans les romans de science-fiction deviennent progressivement réalité avec le développement et l’application de la technologie de l’interface cerveau-ordinateur. L’interface cerveau-ordinateur est la technologie de pointe d’une nouvelle génération d’interactions homme-machine et d’intelligence hybride homme-machine. Elle devrait devenir un secteur d’avenir qui favorise le développement économique et social et améliore les moyens de subsistance et la santé des populations.

Les domaines médicaux et de la santé constituent les domaines d’application les plus importants pour les interfaces cerveau-ordinateur. Selon Luo Minmin, directeur adjoint de l’Institut des sciences du cerveau et de l’intégration cérébrale de Beijing, cette technologie a des applications futures prometteuses, « notamment le décodage du langage et le décodage des mouvements pour les patients atteints de paraplégie élevée, le traitement de l’épilepsie, de la dépression et d’autres maladies, et même le traitement des images en signaux électriques pour stimuler le cerveau ».

L’interface cerveau-ordinateur combine des théories avancées et des technologies de pointe issues de plusieurs disciplines. Ces dernières années, avec le développement de l’ingénierie biomédicale, de l’ingénierie neuronale et de l’ingénierie de réadaptation, des neurosciences cognitives et des sciences psychologiques, de l’intelligence artificielle et d’autres domaines, les progrès de l’ingénierie de l’interface cerveau-ordinateur se sont accélérés et le développement de l’industrialisation s’est considérablement accéléré. Lors du match d’ouverture de la Coupe du monde de football 2014 au Brésil, Jiuliano Pinto, un jeune paraplégique, a donné le coup d’envoi du match avec l’aide de la technologie d’interface cerveau-ordinateur ; en 2016, lors du vol du vaisseau spatial habité Shenzhou-11, les taîkonautes chinois ont accompli vérification en orbite de la technologie d’interaction cerveau-ordinateur ; plusieurs équipes internationales ont utilisé la technologie d’interface cerveau-ordinateur pour aider les patients à réaliser des fonctions telles que « taper sa pensée » et « exprimer sa pensée par la parole »…

La Chine attache une grande importance au développement de la technologie d’interface cerveau-ordinateur. Les grandes lignes du « 14^e Plan quinquennal » proposent d’organiser et de mettre en œuvre de futurs plans d’incubation et d’accélération industrielles dans les domaines des technologies de pointe et de la transformation industrielle, tels que l’intelligence inspirée du cerveau, et de planifier et d’aménager un certain nombre d’industries futures. Ces dernières années, l’écosystème d’innovation de l’interface cerveau-ordinateur en Chine s’est continuellement amélioré, la technologie a continué à évoluer en profondeur, les fournitures de produits et de services sont devenues de plus en plus abondantes et se développent à grande échelle.

Début 2023, le « Plan d’amélioration du système cerveau-ordinateur intelligent » a été lancé à l’Institut des sciences du cerveau et de l’imitation du cerveau de Beijing, dans le but d’obtenir des percées dans les technologies clés dans les interfaces cerveau-ordinateur invasives d’ici 3 à 5 ans et d’obtenir des résultats cliniques préliminaires. La ville de Beijing a également adopté le modèle organisationnel « fonds + entreprise » et créé les sociétés Beijing Beinao Venture Capital Fund (Limited Partnership) et Beijing Xinzhida Neurotechnology Co., Ltd.

À l’heure actuelle, la société Xinzhida a coopéré avec de nombreuses universités et collèges nationaux en Chine et a mis en place plus de 10 projets innovants, et divers travaux de recherche et développement ont progressé. Li Yuan, directeur du développement commercial de la société Xinzhida, a déclaré : « Les systèmes cerveau-ordinateur de « Beinao n° 1 » et « Beinao n° 2 » que nous avons développés utilisent la technologie des électrodes corticales. À l’heure actuelle, des électrodes corticales cérébrales flexibles à haute densité, des systèmes cerveau-ordinateur de haute performance ont été achevés. Des composants de base tels que des équipements d’acquisition de données électriques sont développés et vérifiés dans des expériences sur des animaux ; ces derniers sont comparables à la technologie d’électrodes à microfils flexibles à haut débit et à haut débit de pointe au niveau international, combinée à des systèmes neuronaux à grande vitesse à grand canal, équipements d’acquisition de signaux électriques et algorithmes de décodage d’images motrices. À l’heure actuelle, la version filaire a permis une interception flexible de « contrôle cérébral » des curseurs mobiles bidimensionnels par des macaques ».

L’équipe d’ingénierie neuronale de l’Université de Tianjin est l’une des premières équipes chinoises engagées dans la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur. Selon Ming Dong, vice-président de l’Université de Tianjin, la série de produits « Shengong » réalise l’intégration et la coordination simultanées des activités corticales et musculaires dans l’entraînement de rééducation active et a réalisé une percée dans le domaine de la rééducation sportive. Par exemple, les composants essentiels du système d’exosquelette mécanique neurorégulé « Shengong-Shenjia » ont été approuvés par le certificat national d’enregistrement des dispositifs médicaux, et les technologies clés ont fait l’objet de plus d’un millier d’essais cliniques dans de nombreux hôpitaux tertiaires nationaux.

« L’interface cerveau-ordinateur de la Chine a réalisé certaines avancées innovantes en termes de logiciels, d’algorithmes clés et d’applications typiques », a déclaré Ming Dong, ajoutant cependant que, pour que l’interface cerveau-ordinateur devienne plus largement utilisée, elle doit continuer à explorer, à innover et à tester par la pratique.