OpenVibe, un logiciel français pour agir par la pensée

Le premier logiciel français d’interface cerveau-ordinateur permet de commander un ordinateur sans mouvement. Le projet OpenVibe a abouti à différentes avancées dans le domaine des ICO, comme par exemple l’analyse de l’activité cérébrale en trois dimensions

Premier logiciel français pour concevoir et utiliser des interfaces cerveau-ordinateur (ICO), OpenVibe vient d’être présenté par l’Inria et l’Inserm. Résultat d’un projet lancé en 2005 grâce à un financement de l’Agence nationale de la recherche, ce logiciel ouvert et gratuit, écrit en C++, s’adresse non seulement aux chercheurs, mais aussi aux cliniciens et aux entreprises.Les interfaces cerveau-ordinateur [1] permettent de commander un ordinateur sans un geste. Le processus se décompose en six étapes : la mesure de l’activité cérébrale, le prétraitement et le filtrage des signaux cérébraux, l’extraction de caractéristiques des signaux, la classification des signaux, la traduction en une commande et le retour perceptif. Pour la première étape, on peut utiliser l’électro-encéphalographie (EEG). Celle-ci consiste à mesurer des différences de potentiel dues à des activités cérébrales créant des courants intracérébraux qui circulent dans la tête jusqu’à la surface. Ces mesures se font grâce à des électrodes placées sur un casque en tissu. Cette solution pratique et peu couteuse s’avère très intéressante pour des utilisations individuelles. Pour la recherche ou la médecine, la magnétoencéphalographie (MEG) offre une meilleure résolution. Elle revient à mesurer le champ magnétique créé par les neurones grâce à 150 à 300 capteurs disposés sur un casque (sans contact direct).

Une interface plus simple à utiliser

Le projet OpenVibe a généré différentes avancées dans le domaine des ICO. Les techniques élaborées améliorent en effet le taux de reconnaissance des activités mentales. Par ailleurs, le passage d’une approche 2D à une approche 3D aide à reconstruire en temps réel toute l’activité cérébrale. En réalité virtuelle, les chercheurs ont élaboré des techniques pour optimiser l’usage d’un très faible nombre de commandes et pour rendre plus facile l’apprentissage de l’utilisation de l’interface cerveau-ordinateur. Dans la pratique, la navigation avec une ICO peut en effet devenir fastidieuse, d’autant plus que la concentration baisse rapidement. La commande peut se faire de deux manières. Soit la personne imagine un geste qui implique une action (par exemple, dans un jeu vidéo, imaginer que l’on bouge la main droite peut signifier se déplacer vers la droite). Soit l’utilisateur réagit à une stimulation externe (par exemple, pour écrire, il focalise son attention sur une lettre parmi un alphabet affiché à l’écran ; le fait de flasher cette lettre va générer une onde cérébrale particulière).

De nombreuses applications possibles

Ces technologies offrent des applications prometteuses, notamment pour les handicapés moteurs (Photo : Application ludique en réalité virtuelle basée sur une séquence du film La Guerre des étoiles – Copyright CNRS/H. Raguet). Les personnes atteintes du syndrome d’enfermement peuvent ainsi écrire par la pensée. Il existe également de nombreuses possibilités dans les domaines du jeu vidéo, de la robotique et de la domotique. En neurologie, OpenVibe permet de se soigner grâce au neurofeedback. Le patient peut voir en temps réel une représentation de sa propre activité cérébrale et trouver ensuite le moyen de la moduler. Des chercheurs de l’Inserm travaillent par exemple sur les troubles de l’attention, les douleurs liées aux membres amputés ou encore le traitement des acouphènes.

Notes

(1) Interfaces cerveau-ordinateur ou ICO ; en anglais : Brain-computer interface ou BCI

– Télécharger le logiciel – En savoir plus (avec notamment une vidéo très intéressante de l’Inria)