Giselle Alnaser, huit ans, veut que la peluche Elmo soit posée sur un tabouret de l’autre côté de la pièce, et elle va utiliser ses ondes cérébrales pour l’obtenir.
Tandis que sa mère l’encourage en lui criant : « Allons-y, allons-y, allons-y ! » Giselle se concentre alors que la plate-forme sous son fauteuil roulant semble rouler toute seule vers Elmo. Elle sourit lorsqu’elle atteint le tabouret et qu’un ergothérapeute lui tend le jouet.
Giselle a reçu un diagnostic de mutation du gène CAMK2b lorsqu’elle était petite. Cela affecte la capacité de son cerveau à communiquer avec ses muscles – ce qui signifie qu’elle ne peut pas beaucoup marcher ou bouger ses bras – et elle n’est pas capable de parler.
Le programme Brain Computer Interface du Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital de Toronto développe une technologie qui permet à Giselle et à des dizaines d’autres enfants physiquement handicapés d’utiliser leur esprit pour bouger et jouer.
«(Ce sont) des enfants qui ne sont pas capables de se déplacer dans l’espace, (qui) n’ont pas de mouvements fiables et n’ont pas de communication verbale ou ont des difficultés avec la communication verbale. Donc, leur seule façon d’interagir avec l’environnement est à travers leurs pensées », a déclaré Susannah Van Damme, ergothérapeute et chef d’équipe du programme clinique BCI de l’hôpital.
L’interface cerveau-ordinateur fonctionne comme un interrupteur marche-arrêt déclenché par des schémas électriques dans le cerveau. Tout en portant un casque avec des électrodes EEG, il est demandé à l’enfant de réfléchir à quelque chose de spécifique qui servira de pensée de « commandement ». On demande ensuite à l’enfant de se détendre et de mettre son esprit dans un état calme et passif, qui sert de pensée « d’arrêt ».
Le personnel du Bloorview Research Institute place un casque qui lit les signaux électriques de son cerveau sur Giselle Alnaser, huit ans, à l’hôpital de réadaptation pour enfants Holland Bloorview, à Toronto, le mardi 9 janvier 2024. LA PRESSE CANADIENNE/Christopher Katsarov
Les électrodes transmettent ces signaux électriques à un ordinateur, où ils sont enregistrés. L’ordinateur est entraîné grâce à l’intelligence artificielle à reconnaître ces schémas cérébraux spécifiques lorsqu’il les revoit et à démarrer ou arrêter tout appareil auquel il est connecté, comme la plate-forme pour fauteuil roulant roulant de Giselle.
“Tant qu’un individu peut générer une activité dans le cerveau, vous pouvez en quelque sorte appuyer sur l’interrupteur et contrôler l’activité”, a déclaré Tom Chau, scientifique principal et chef du laboratoire multidisciplinaire des systèmes intelligents de réadaptation pédiatrique de Holland Bloorview.
Chef du laboratoire PRISM du Bloorview Research Institute, le Dr Tom Chau pose pour une photographie au Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital, à Toronto, le mardi 9 janvier 2024. LA PRESSE CANADIENNE/Christopher Katsarov
Giselle génère un « ordre » en pensant à se déplacer rapidement dans son fauteuil roulant ou en se concentrant sur la phrase « vas-y, vas-y ».
Mais n’importe quelle pensée fera l’affaire. L’essentiel est que l’enfant se concentre dessus pendant que l’ordinateur enregistre le schéma électrique cérébral qu’il crée.
Ensuite, lorsque l’enfant veut réaliser quelque chose, il repense à la même pensée, générant le même schéma cérébral que celui que l’ordinateur reconnaît désormais.
“(Lorsqu’un enfant) envoie ce signal “Go”, l’ordinateur l’interprète simplement comme une commande pour démarrer, pour activer tout ce à quoi il est attaché”, a déclaré Van Damme.
Pour une autre activité, l’équipe connecte l’ordinateur à un générateur de bulles. Les mêmes commandes pensées qui permettent à Giselle de déplacer son fauteuil roulant lui permettent désormais de faire apparaître des bulles.
Dans un jeu de « gel », l’ordinateur est programmé pour jouer de la musique lorsqu’il pense que sa commande a été pensée. Pendant que la chanson de danse de Barney joue, Giselle allume et éteint la musique tandis que sa mère et le personnel de l’hôpital dansent autour d’elle. Lorsqu’elle arrête la musique pour les figer, Giselle sourit de joie.
“Quelqu’un qui n’a pas pu écouter sa musique préférée ou jouer à un jeu vidéo en raison d’un handicap physique, peut utiliser sa puissance cérébrale pour le faire”, a déclaré Van Damme.
Les parents de Giselle, Samah Darwish et Naser Alnaser, ont déclaré que voir leur fille utiliser la technologie BCI avait été « incroyable ».
“Comme tout parent, vous souhaitez que vos enfants aient une certaine indépendance pour qu’ils puissent faire leurs propres choses… bouger, jouer, apprendre et tout”, a déclaré Alnaser.
« Être elle-même. Être un enfant.
Bien que des recherches sur la BCI soient menées dans diverses parties du monde depuis des décennies, un réseau canadien composé de Holland Bloorview, de l’Alberta Children’s Hospital à Calgary et du Glenrose Rehabilitation Hospital à Edmonton a pris les devants ces dernières années en apportant la technologie aux enfants et aux jeunes handicapés.
“Une chose que nous avons remarquée en tant que groupe de cliniciens qui voient des enfants et leurs familles est que, même si les technologies BCI progressent rapidement, la population pédiatrique était vraiment négligée”, a déclaré le Dr John Andersen, professeur agrégé de pédiatrie à l’Université de l’Alberta. dirige le programme BCI à Glenrose.
« Nous voulions voir comment nous pouvons rendre cela accessible aux enfants et apprendre d’eux et de leurs familles pour co-développer en quelque sorte comment cette technologie émergente peut être accessible dans sa forme actuelle et comment nous pouvons développer la technologie et l’expertise qui l’entourent dans le futur. l’avenir », a déclaré Andersen, notant que Chau à Holland Bloorview a été le pionnier du groupe.
Bien que les activités avec interrupteur marche/arrêt aident les enfants et les jeunes ayant une déficience neuromotrice à mieux contrôler leur vie, les chercheurs affirment que le développement de la technologie BCI pour aider les enfants non verbaux à communiquer est la prochaine étape majeure – et une priorité demandée par leurs parents.
« Nous effectuons des recherches en communication depuis, vous savez, deux décennies maintenant. Mais nous en sommes enfin au point où vous pourrez le traduire », a déclaré Chau.
L’espoir est que dans un avenir proche, les enfants pourront utiliser BCI pour exprimer leurs désirs et leurs besoins en utilisant leur esprit, a-t-il déclaré.
“(Cela permettrait) de libérer un énorme potentiel pour les enfants qui ont été essentiellement piégés dans leur propre corps”, a déclaré Chau.
«Ils ont tellement de choses à exprimer. Et il n’y a tout simplement jamais eu de moyens.
Le personnel du Bloorview Research Institute tient un casque utilisé dans la technologie d’interface cerveau-ordinateur à l’hôpital de réadaptation pour enfants Holland Bloorview, à Toronto, le mardi 9 janvier 2024. LA PRESSE CANADIENNE/Christopher Katsarov
Ce rapport de La Presse Canadienne a été publié pour la première fois le 20 février 2024.
