La réalité mixte au service des enfants présentant des troubles du spectre de l’autisme

« Le but derrière Hol’Autisme est de favoriser l’inclusion des personnes présentant des troubles du spectre de l’autisme, plus particulièrement les enfants, avec l’intelligence artificielle et la réalité mixte », souligne Thomas Klein, directeur d’Actimage. L’entreprise spécialiste en transformation digitale travaille sur ce projet depuis 2017. Hol’Autisme est un catalogue d’applications en réalité mixte et une plateforme de suivi qui vise à aider les enfants et adolescents présentant des troubles du spectre de l’autisme à améliorer leurs habilités sociales. « Cette solution n’est pas encore commercialisée, nous sommes toujours en phase de R&D, précise Thomas Klein. Nous la testons dans des sites pilotes, et elle a vocation à être diffusée dans les centres médico-sociaux ». Pour utiliser Hol’Autisme, l’enfant a besoin de son accompagnateur et d’un casque Hololens (Microsoft) de réalité mixte. Cette dernière ne déconnecte pas l’individu du monde réel mais y intègre des éléments virtuels tout en lui permettant d’interagir avec les personnes qui l’entourent : la réalité mixte est donc comme une fusion entre la réalité virtuelle et la réalité augmentée.  

Des outils pour aider et évaluer

Chercheur en neurosciences à l’Institut Pasteur, Guillaume Dumas a participé au lancement et à la construction du projet, et en fait toujours partie en tant que coordinateur scientifique de Pop Balloons, l’un des différents parcours de jeux proposés dans Hol’Autisme. Ce module consiste à faire exploser des ballons virtuels de différentes couleurs. « Nous utilisons le jeu vidéo interactif pour évaluer les capacités cognitives de l’individu et sur le long terme s’aider de cela pour favoriser son inclusion, indique Guillaume Dumas. Pop Balloons permet de dresser un profil des capacités sensorimotrices. Et nous travaillons actuellement sur une seconde version qui introduira une capacité sociale ». 

Selon Guillaume Dumas, la nouvelle version intégrera un avatar : une petite fille prénommée Julie, qu’on peut voir dans le tutorial de la première version et dans la vidéo ci-desssu. Le chercheur poursuit : « Julie fera partie du game design. Elle exprimera une préférence pour certains types de ballons et l’enfant devra les choisir en suivant les indices sociaux que présente Julie, que ce soit des expressions faciales, des intonations de la voix, ou une gestuelle. Tout le design du jeu est inspiré du développement de l’enfant et ne doit ni le mettre en difficulté ni le stresser, même s’il y a une contrainte de temps, c’est pour cela que nous complexifions le jeu très progressivement ». Cette version vient compléter Smile, un autre module, et aura une forme « assez aboutie » en juin. 

« Smile est un outil qui sert à reconnaître en temps réel l’expression d’émotions faciale de son entourage, explique Thomas Klein. Il utilise l’intelligence artificielle et se base sur le produit Cognitive Services de Microsoft pour analyser l’expression du visage. Une information explicite, sous forme d’un smiley virtuel, s’affiche alors pour renseigner l’utilisateur ». Deux autres applications sont également en cours de développement dans le cadre du projet, nous informe le directeur : JobNow, à destination des adultes pour les aider à s’entraîner aux entretiens d’embauche, et EduFriend qui parlera surtout aux jeunes adolescents et visera à les sensibiliser à la vie affective. 

Comprendre l’étendue du spectre

Il ne faut pas oublier cependant que chaque enfant présentant des troubles du spectre de l’autisme est unique. Pour cette raison, l’équipe fait appel à la stratification : « Nous essayons d’identifier des catégories ou sous-groupes de patients, détaille Guillaume Dumas. Avec mes étudiants à l’Ecole centrale Paris, nous avons réalisé des tests sur la première version de Pop Balloons et nous avons ainsi pu analyser les données du jeu pour capturer une forme d’individualité du joueur. Aussi, je travaille de mon côté sur la stratification depuis cinq ans, et ça m’a amené à comprendre que la motricité et les aspects sociaux sont utiles pour trouver des sous-groupes dans les troubles du spectre autistique ». Cette stratification permettrait de mieux adapter l’accompagnement par Hol’Autisme pour chaque individu.   

Une plateforme de partage

D’après Thomas Klein, un deuxième volet du projet consiste à collecter les données, qui seront rassemblées dans un data warehouse et centralisées sur une plateforme, afin de construire des modèles prédictifs qui pourront améliorer la détection des indicateurs laissant penser à la présence de troubles du spectre de l’autisme. « Nous réfléchissons à concevoir des data lakes [un data lake est un emplacement de stockage centralisé contenant des big data provenant de nombreuses sources, NDLR] avec moyen d’échange d’informations, sans compromettre l’identité des participants, ajoute Guillaume Dumas. Il s’agirait de data lakes codépendants qui communiqueraient entre eux et permettraient à différents acteurs d’analyser les données en question, qu’elles soient liées à la recherche, aux soins, ou à l’expérience utilisateur ». 

Un chemin réglementaire tortueux

Il a fallu six mois seulement pour le développement technique du projet Hol’Autisme. Une rapidité qui s’est heurtée à d’autres difficultés : « C’est le cadre réglementaire qui n’est pas du tout adapté, déplore Guillaume Dumas. Pour parvenir à réaliser des essais cliniques en France, il faut passer par un processus long et fastidieux. Nous souhaitons d’abord réaliser un essai pré-clinique de tolérabilité du port de casque de réalité mixte par les enfants présentant des troubles du spectre de l’autisme, avec des répliques 3D de casques produites par le fablab de l’Institut Pasteur, mais les démarches administratives – que nous avons commencées – sont trop lourdes ». Le chercheur espère trouver au Canada, où il ira enseigner en septembre tout en restant en lien avec Actimage, un environnement plus propice à la réalisation d’essais cliniques.  

Néanmoins, des tests, individuels et non pas sur des cohortes, ont pu être menés. Thomas Klein relate ainsi l’expérience de Michèle, jeune fille de 12 ans, présentant un trouble du spectre de l’autisme : « Michèle marche en regardant ses pieds, tout le temps. Quand elle s’est trouvée en réalité mixte, c’était l’une des rare fois où elle a levé la tête pour explorer son environnement. De manière générale, les enfants, sélectionnés et orientés par leurs accompagnateurs, ont très bien réagi en réalité mixte, n’ont pas perdu leurs repères et avaient besoin de très peu d’explications ». En revanche, les éducateurs ont pré-sélectionné les enfants qui allaient a priori être réceptifs, rappelle Guillaume Dumas : « C’est pour cela qu’il faut réaliser un essai clinique rigoureux avec un nombre d’enfants conséquents, qui permettrait de distinguer les enfants plus à même de bénéficier de Hol’Autisme ».