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Comment la parole peut être reconstruite à partir d'ondes cérébrales
Les chercheurs de l'institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont réalisé une avancée décisive dans le domaine de la recherche sur le cerveau. Ils ont pu tirer des sons de l'activité cérébrale des sujets que la personne dit actuellement. Les chercheurs ont même reconstruit des mots et des phrases. La méthode, développée par le Karlsruher en collaboration avec des chercheurs de l’American Wadsworth Center, est appelée "cerveau-à-texte". Surtout pour les personnes qui souffrent du syndrome du blocage, cette découverte pourrait être révolutionnaire. Leurs résultats ont publié les scientifiques dans la revue "Frontiers in Neuroscience".
Le langage devient visible par les ondes cérébrales
"On a longtemps spéculé sur la possibilité d'une communication directe entre l'homme et la machine via des ondes cérébrales", a déclaré Tanja Schultz, professeur d'informatique, qui a dirigé l'étude du Cognitive Systems Lab du KIT, dans un communiqué de l'Institut. "Nous avons pu montrer que les ondes cérébrales peuvent être utilisées pour reconnaître des sons individuels de la parole et des phrases complètes continuellement parlées."
Image: psdesign1-fotolia Dans le cadre de leur enquête, les chercheurs ont placé un épithélium d'électrodes directement dans le cortex cérébral de sept patients atteints d'épilepsie aux États-Unis. De toute façon, le cerveau était déjà exposé aux patients pour un traitement contre l'épilepsie. En utilisant des électrodes placées de l'extérieur sur la tête et en mesurant l'activité cérébrale, la procédure n'est pas encore réalisable..
"Pour la première fois, nous pouvons observer le cerveau pendant que nous parlons", a déclaré Schultz à l'agence de presse "dpa". Pour la première fois, les chercheurs ont pu suivre l'activité cérébrale jusqu'à l'activation des muscles des organes articulaires dotés de neurones dans le cortex cérébral. Les activités ont été rendues reconnaissables par des couleurs. "Plus l'activité est élevée, plus la couleur est chaude", poursuit Schultz..
Les chercheurs du cerveau créent une base de données de 50 sons différents
Les sujets devaient parler certains textes, comme un discours de l'ancien président américain John F. Kennedy ou de simples comptines. Étant donné que les chercheurs savaient à quel moment le son était prononcé, ils ont pu créer des bases de données contenant environ 50 prototypes sonores basés sur les ondes cérébrales mesurées. En utilisant des algorithmes, les chercheurs ont ensuite été capables de reconnaître ce qui était dit, en se basant uniquement sur les ondes cérébrales. Les sons ont été considérés en relation avec des mots et des phrases entières. "Nous obtenons de beaux résultats qui, bien qu'ils soient encore loin de la reconnaissance acoustique de la parole, sont déjà bien meilleurs qu'ils ne le suggèrent", déclare Schultz..
Des méthodes de traitement du signal et de reconnaissance automatique de la parole ont été utilisées. "En plus de la reconnaissance de la parole à partir de signaux cérébraux, ceux-ci permettent une analyse détaillée des régions du cerveau impliquées dans le processus langagier et leurs interactions", expliquent Christian Herff et Dominic Heger, qui ont développé le système dans le cadre de leurs études doctorales, dans la communication KIT..
Jusqu'à présent, toutefois, la nouvelle méthode n'a été testée que chez sept patients, dont cinq minutes seulement sont disponibles au cours des examens. À l'avenir, les personnes souffrant du soi-disant syndrome de blocage pourraient bénéficier d'un "texte mortel". Bien que les personnes concernées soient conscientes, elles ne peuvent pas se comprendre à cause de la paralysie. (Ag)