Les scientifiques ont démontré pour la première fois une interface « cerveau à cerveau » à plusieurs personnes où trois personnes ont collaboré pour accomplir une tâche via une communication directe « de cerveau à cerveau ». Cette interface appelée BrainNet ouvre la voie à une collaboration directe entre les cerveaux pour résoudre un problème.
Une interface cerveau à cerveau chez l'homme est l'endroit où le contenu provient neural les signaux sont extraits d'un « expéditeur » et délivrés à un « récepteur » cerveau via la technologie numérique pour permettre communication de cerveau à cerveau. Une interface cerveau-à-cerveau peut extraire et délivrer à l’aide de techniques d’imagerie cérébrale et de neurostimulation. Des méthodes non invasives appelées électroencéphalographie (ECG) et stimulation magnétique transcrânienne (TMS) sont utilisées respectivement pour enregistrer l'activité cérébrale et transmettre des informations au cerveau. Le concept d’interface cerveau à cerveau existe en théorie depuis un certain temps, mais le concept dans son intégralité n’a jamais été démontré jusqu’à présent.
Une nouvelle étude publiée le 16 avril dans Nature Journal Rapports scientifiques a démontré pour la toute première fois une interface cerveau-cerveau à plusieurs personnes - appelée 'BrainNet' - de trois personnes ont communiqué et résolu une tâche/un problème ensemble en utilisant la communication directe de cerveau à cerveau. Les trois participants – Sender 1, Sender 2 et Receiver ont travaillé sur une tâche collaborative – un jeu de type Tetris. Les trois participants étaient présents à tout moment dans des pièces différentes et il n'y avait aucune communication entre eux, c'est-à-dire qu'ils ne pouvaient ni se voir, ni s'entendre, ni se parler. Le récepteur et l'expéditeur ont été équipés des technologies ECG et TMS, supprimant ainsi complètement le besoin de tout mouvement physique.
Dans ce jeu de type Tetris, un bloc est affiché en haut de l'écran et ce bloc doit être placé correctement en bas pour remplir une ligne. L'expéditeur 1 et l'expéditeur 2 pouvaient voir le jeu (le bloc et la ligne en bas) mais ne pouvaient pas contrôler le jeu. Le receveur qui jouait au jeu et en avait le contrôle total ne pouvait voir que la ligne du bas mais ne savait pas comment repositionner le bloc. Pour terminer le jeu avec succès, le destinataire a dû demander l'aide de l'expéditeur 1 et de l'expéditeur 2 pour obtenir les informations restantes. Cela devait être réalisé via une communication directe de cerveau à cerveau en utilisant BrainNet.
Au début de l'expérience, le jeu était affiché à l'expéditeur 1 et à l'expéditeur 2 sur un écran d'ordinateur. Ils décident ensuite tous les deux de la façon dont le bloc doit être tourné. L'écran affichait un « Oui » et un « Non » avec des lumières LED clignotant 17 fois et 15 secondes par seconde respectivement. Lorsque les expéditeurs ont pris la décision de « faire pivoter ou non » le bloc, ils se sont concentrés ou ont regardé la lumière correspondante. Les lumières clignotantes selon un schéma différent peuvent déclencher des types uniques d'activité électrique dans le cerveau que leur casque ECG a enregistré. L'ordinateur a fourni une rétroaction en temps réel pour afficher leur choix en déplaçant un curseur sur le choix souhaité. Cette sélection est ensuite traduite par un « Oui ou un « Non ».
Ensuite, les informations des expéditeurs doivent être transmises au destinataire. Si la réponse était « Oui » (faites pivoter le bloc), le récepteur a vu un flash lumineux. Alternativement, lorsqu'il était « Non », le récepteur n'a vu aucune lumière. La décision de l'expéditeur est ensuite transmise directement au cerveau du récepteur par stimulation magnétique transcrânienne. Ensuite, le récepteur intègre les informations reçues de l'expéditeur 1 et de l'expéditeur 2. Le récepteur portait également un casque ECG, si similaire aux expéditeurs, le récepteur prend une décision directement à partir de son cerveau pour faire pivoter le bloc ou non. Le récepteur remplit maintenant avec succès la ligne en bas et termine le jeu.
Au total, 5 groupes (comprenant chacun 3 participants) ont terminé avec succès la tâche BrainNet. Dans un total de 16 tours de jeu, chaque groupe a rempli la ligne au moins 81 pour cent du temps, c'est-à-dire 13 essais. Les chercheurs ont évalué les performances de BrainNet en injectant du bruit par le biais de faux positifs, etc. Il a été constaté que le récepteur a appris à faire confiance à l'expéditeur le plus fiable uniquement sur la base des informations transmises à son cerveau, tout comme cela se produit dans les interactions sociales et les communications de la vie réelle.
L'interface cerveau-cerveau BrainNet décrite dans la présente étude ouvre la voie à l'avenir des interfaces cerveau-cerveau où les cerveaux interconnectés de plus d'une personne pourraient travailler en collaboration pour résoudre des problèmes qui ne peuvent pas être résolus par une seule personne.
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Sources)
Jiang, L. et al. 2019. BrainNet : une interface multi-personnes de cerveau à cerveau pour une collaboration directe entre les cerveaux. Rapports scientifiques. 9 (1). http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-41895-7
