Une femme paralysée, incapable de parler depuis des années, « parle » à nouveau grâce à une avancée de l’IA

Médecine

par Marc Lalanelle

23 août 2023 | 17h32

Une femme qui n’a pas prononcé un mot pendant des années après avoir subi un accident vasculaire cérébral a retrouvé la capacité de parler grâce à l’intelligence artificielle.

La procédure révolutionnaire utilise un réseau de 253 électrodes implantées dans le cerveau d’Anne Johnson, 48 ans, puis reliées à un réseau d’ordinateurs via un petit port sur sa tête.

Les électrodes, qui couvrent la zone du cerveau où la parole est traitée, interceptent les signaux de son cerveau et les envoient aux ordinateurs, qui à leur tour génèrent un avatar aux cheveux bruns représentant Johnson.

Un avatar à l’écran, choisi par Johnson elle-même, est alors capable de « dire » ce qu’elle pense, en utilisant une version de sa voix enregistrée il y a des années lors d’un toast de 15 minutes qu’elle a prononcé lors de son mariage.

L’avatar cligne également des yeux et utilise des expressions faciales telles que des sourires, des lèvres pincées et des sourcils levés, ce qui le rend plus réaliste.

« Nous essayons simplement de restaurer l’identité des gens », explique le Dr Edward Chang, chef du service de neurochirurgie à l’Université de Californie à San Francisco. il a dit au New York Times.

Johnson – une professeure de mathématiques au secondaire qui était également entraîneure de volley-ball et de basket-ball en Saskatchewan – était mariée depuis deux ans et avait deux enfants lorsqu’un accident vasculaire cérébral l’a laissée paralysée.

« Ne pas pouvoir serrer et embrasser mes enfants m’a terriblement blessé, mais c’était ma réalité », a déclaré Johnson. « On m’a vraiment dit que je ne pouvais plus avoir d’enfants. »

Après des années de rééducation, elle a progressivement retrouvé un peu de mouvement et d’expression faciale, mais Johnson est restée incapable de parler et a dû être nourrie par sonde jusqu’à ce que la thérapie de déglutition lui permette de manger des aliments râpés ou mous.

« Ma fille et moi adorons les cupcakes », a déclaré Johnson.

L’équipe de l’Université de Californie à San Francisco, ainsi que des collègues de l’Université de Californie à Berkeley, ont déclaré que c’était la première fois que la parole ou les expressions faciales étaient synthétisées à partir de signaux cérébraux.

Pour entraîner le système d’IA, Johnson a dû « répéter » silencieusement diverses phrases de son vocabulaire de 1 024 mots, encore et encore jusqu’à ce que l’ordinateur reconnaisse le modèle d’activité cérébrale associé à chaque son.

Au lieu de mots entiers, le programme d’IA a appris à reconnaître les phonèmes, les unités de discours qui composent les mots prononcés. Le mot « Bonjour », par exemple, comporte quatre phonèmes : « HH », « AH », « L » et « OW ».

En reconnaissant 39 sons, le logiciel d’IA peut décoder les signaux cérébraux de Johnson en mots entiers à une vitesse d’environ 80 mots par minute, soit environ la moitié de la vitesse d’une conversation normale entre une personne et une autre.

Sean Metzger, qui a développé le décodeur dans le cadre du programme commun de bio-ingénierie de l’UC Berkeley et de l’Université de Californie à San Francisco, a déclaré à Southwest News que « la précision, la vitesse et le vocabulaire du logiciel sont essentiels.

« C’est ce qui donne à l’utilisateur la possibilité, au bon moment, de communiquer à peu près à la même vitesse que nous, et d’avoir des conversations plus naturelles et plus naturelles. »

L’équipe travaille actuellement sur une version sans fil, ce qui signifie que l’utilisateur n’aura pas besoin de se connecter physiquement aux ordinateurs à l’aide de fils ou de câbles.

Zhang travaille sur l’interface cerveau-ordinateur depuis plus d’une décennie et espère que l’innovation de l’équipe mènera dans un avenir proche à un système permettant de générer la parole à partir de signaux cérébraux.

« Notre objectif est de restaurer une manière complète et incarnée de communiquer, qui est en fait la manière la plus naturelle pour nous de parler aux autres », a déclaré Zhang à SWNS.

« Ces progrès nous rapprochent beaucoup plus d’une véritable solution pour les patients », a ajouté Zhang.