Ondes cérébrales en mots pour paralysie

Des chercheurs de Californie ont créé un système alimenté par l’IA permettant aux personnes paralysées de parler naturellement en temps réel, en utilisant leur propre voix.

La technologie innovante développée par des équipes de l’Université de Californie, Berkeley, et de l’Université de Californie, San Francisco, utilise des interfaces cerveau-ordinateur capables de mesurer l’activité neuronale, combinées à une IA qui apprend à reproduire le son unique de la voix d’un patient.

Cette avancée dépasse largement les développements précédents des interfaces cerveau-ordinateur pour la synthèse vocale, qui étaient encore à leurs débuts il y a seulement un an.

Nouvelle méthode de streaming permet une parole naturelle.

« Notre méthode de streaming offre les mêmes capacités rapides de décodage de la parole que des dispositifs tels qu’Alexa et Siri, mais appliquées aux neuroprothèses », a déclaré Gopala Anumanchipalli, professeur assistant en génie électrique et informatique à UC Berkeley et co-responsable de l’étude publiée cette semaine dans Nature Neuroscience. « En utilisant un algorithme similaire, nous avons décodé les données neuronales et, pour la première fois, permis un streaming vocal presque instantané. Cette avancée permet une synthèse vocale plus naturelle et fluide. »

Ce qui rend cette technologie particulièrement excitante, c’est sa capacité à fonctionner efficacement avec divers interfaces de détection cérébrale. Celles-ci incluent des matrices d’électrodes haute densité qui enregistrent l’activité neuronale directement à partir de la surface du cerveau (comme l’installation utilisée dans cette étude), ainsi que des microélectrodes qui pénètrent le cerveau et des capteurs non invasifs de Surface Electromyography (sEMG) placés sur le visage pour suivre les mouvements musculaires.

Voici comment cela fonctionne : tout d’abord, la neuroprothèse collecte les données neuronales du cortex moteur, la partie du cerveau qui contrôle la production de la parole. L’IA décode ensuite ces données en parole. « Ce que nous décodons se produit après qu’une pensée soit formée, après que la personne ait décidé ce qu’elle veut dire, quels mots utiliser et comment mouvoir ses muscles vocaux », a expliqué le co-auteur Cheol Jun Cho.

Le système d’IA a été formé à l’aide de données cérébrales capturées pendant que les patients tentaient silencieusement de prononcer des mots affichés à l’écran. Cela a permis aux chercheurs de cartographier l’activité cérébrale associée à des mots spécifiques.

Utiliser la voix du patient pour la sortie vocale.

De plus, un modèle de synthèse vocale, développé à partir de la voix du patient avant sa blessure, génère l’audio que vous entendez lorsque le patient « parle ».

Lors de la démonstration de la preuve de concept, la parole générée n’est pas encore parfaite ni parfaitement rythmée, mais elle s’en rapproche remarquablement. Le système commence à décoder les signaux cérébraux et à générer la parole presque instantanément — en moins d’une seconde — contre 8 secondes dans une étude précédente menée en 2023.

Cette avancée présente un potentiel énorme pour améliorer la qualité de vie des personnes atteintes de paralysie, de SLA et de conditions similaires, leur permettant de communiquer, des besoins quotidiens aux idées complexes, et d’interagir avec leurs proches de manière plus naturelle.

Les prochaines étapes des chercheurs se concentreront sur l’amélioration de la vitesse de traitement de l’IA pour générer la parole encore plus rapidement et explorer des moyens de rendre la voix synthétisée plus expressive.

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Lire l’article original sur : New Atlas

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