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Le projet Neuralink, rêve ou réalité?

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Un peu de fiction

Ce que propose le nouveau projet d’Elon Musk, Neuralink, c’est le couplage de notre cerveau avec l’ordinateur, une réalisation qui permettrait des échanges instantanés avec tous les cerveaux humains par l’intermédiaire du réseau Internet mondial. Ce couplage soulagerait aussi notre mémoire et élargirait nos connaissances en permettant un accès direct aux bases de données de type Google sans intermédiaire matériel. Plus de traduction, plus de dictionnaire et même nos souvenirs seraient rangés dans la base universelle. En route dans notre voiture sans chauffeur, nous pourrions, par la pensée, déverrouiller notre porte, régler le chauffage de notre foyer et préparer un café ! Les problèmes les plus ardus seraient résolus en mettant en commun nos idées avec celles des plus grands spécialistes. Le fonctionnement des mondes politique, économique et intellectuel serait amélioré.

Voilà ce qui nous est promis ! Mais pourquoi Elon Musk se lance-t-il dans ce projet, après Tesla et SpaceX ? Un très long entretien du journaliste Tim Urban avec l’équipe de Neuralink permet d’y voir un peu plus clair [1]. Tout d’abord, les individus y sont comparés à des infirmes possédant des prothèses numériques : téléphone, tablette, ordinateur, avec lesquels leur vitesse d’échange est ridiculement faible, limitée par la rapidité de leurs doigts ; l’accès au monde du numérique est restreint par une « bande passante » très étroite qu’il faudra élargir. Ensuite, l’établissement de liens entre les individus par l’intermédiaire d’ordinateurs reliés entre eux par le réseau Internet permettra à l’humanité d’accéder à un niveau d’intelligence adapté à la résolution des problèmes qu’elle va rencontrer. En particulier, Elon Musk est inquiet du développement de l’intelligence artificielle et de la place qu’elle pourrait prendre dans le gouvernement du monde. En effet, la rapidité des progrès en la matière est telle que dans un futur proche (2040 ?), l’intelligence artificielle pourrait prendre le pas sur l’intelligence humaine, éloignant celle-ci des décisions importantes. Dans le projet Neuralink, les machines sont associées au cerveau humain et leur domination n’est plus possible. Le projet a été initié en mars 2017 et son objectif est officiellement défini comme le développement de composants électroniques susceptibles d’être implantés dans le cerveau humain ; il semble n’en être qu’au recrutement de spécialistes, mais Elon Musk parle d’une implantation dans le cerveau d’humains en bonne santé d’ici huit à dix ans, et il a déjà levé des fonds à hauteur de 27 millions de dollars US.

Les neurosciences

Quelle est la plausibilité de ce projet évaluée en fonction de nos connaissances actuelles ? C’est surtout grâce à l’imagerie par résonance magnétique (IRM) qu’une meilleure compréhension du fonctionnement du cerveau s’est développée. Cette technique, non intrusive, permet d’identifier les aires cervicales impliquées dans une tâche définie par les expérimentateurs et ainsi d’approcher le mécanisme des processus cognitifs. L’IRM permet d’observer mais non d’agir sur le cerveau. Dans un passé proche, des chercheurs et médecins se sont efforcés de construire des interfaces entre les machines et le cerveau : l’information circulant entre les cellules du cerveau, les neurones, étant de nature électrique, ils ont récupéré des signaux qui, après interprétation, ont été utilisés pour actionner des machines, ordinateur ou prothèse mécanique. En 2013, une patiente tétraplégique a actionné par la force de sa pensée une prothèse formant un bras capable de préhension. Alternativement, les signaux électriques provenant d’une caméra vidéo ont été transmis aux neurones rétiniens de patients aveugles, permettant ainsi une première restauration de la vision.

À ces approches sur l’humain, il faut ajouter une expérimentation animale plus audacieuse. La commande du bras prothèse se fait, très logiquement, à partir de l’aire motrice du cerveau, d’où part l’information commandant les muscles. Mais cette commande peut être dévoyée pour accomplir des tâches différentes. Par exemple, chez des rats, elle a été récupérée pour actionner deux sources sonores, produisant des sons différents. Après apprentissage, les animaux savaient produire l’un ou l’autre afin d’obtenir une récompense de leur choix, nourriture ou boisson.

Ces expériences utilisent des commandes de type « tout ou rien », très éloignées des fonctions supérieures du cerveau. Toutefois, une expérience va plus loin. Théodore W Berger (University of South California) développe des « prothèses de mémoire ». Tout d’abord chez le rat, puis chez le singe, il a implanté des électrodes dans l’hippocampe, dans les aires où va s’effectuer la mémorisation. L’analyse des signaux électriques associés avec l’impression des souvenirs a permis d’améliorer les performances des animaux dans différents tests simples de mémorisation.

Les obstacles

Nous ne considérerons que la distance existant avec les connaissances actuelles. L’objectif est de développer une interface machine-cerveau avec une « bande passante » la plus large possible. Ceci implique des branchements multiples sur des aires différentes du cortex, mais aussi sous-corticales (par exemple, l’hippocampe). Le cerveau humain se compose d’environ 100 milliards de neurones dont 20 % dans le cortex. L’équipe évoque la nécessité d’un million d’électrodes. Deux questions viennent immédiatement : comment effectuer ces branchements et où se brancher ? Les interfaces actuelles comportent quelques centaines d’électrodes fixées après une opération très intrusive. La réalisation du projet requiert un changement important de paradigme. C’est une difficulté que rencontrent tous les chercheurs impliqués dans le domaine des interfaces cerveau-machine, et les nanotechnologies, familières à l’équipe de Neuralink, sont susceptibles d’apporter des solutions.

La réponse à la seconde question est encore plus problématique : avec quelle partie du cerveau faut-il dialoguer ? Les fonctions cognitives supérieures sont localisées principalement dans le cortex préfrontal, mais un interfaçage à ce niveau apparaît bien aléatoire dans l’état de nos connaissances. Cette objection est plus grave que la précédente car elle lie le projet à une augmentation des connaissances théoriques.

À supposer que les signaux circulant dans le cerveau puissent être enregistrés, leur utilisation demandera leur décodage. Cette opération a été faite pour les prothèses mécaniques et pour une certaine forme de mémoire. Selon toute vraisemblance, ces codes varieront avec le réseau neuronal impliqué, ce qui rendra très difficile leur interprétation. La plasticité neuronale est un dernier aspect important du cerveau à prendre en considération. Le câblage neuronal est dynamique et de la naissance à la mort, il subit des changements. Le cerveau est vivant et capable de s’adapter en changeant son câblage : comment réagira-t-il aux commandes dictées par la machine ?

Le projet aboutira-t-il ? Dans combien de temps ? L’échéance annoncée par Elon Musk est clairement fantaisiste et l’objectif apparaît trop mal défini pour être atteint. Alors, que signifie ce projet ? Le développement d’interfaces cerveau-machine est important pour traiter des problèmes médicaux comme les accidents vasculaires cérébraux (AVC), les tumeurs cérébrales, des traumatismes et vraisemblablement des maladies neurodégénératives comme les maladies de Parkinson ou Alzheimer. Des recherches nombreuses sont en cours sur ce thème, par exemple par la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), soutenues par l’initiative BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies), lancée par Barack Obama. C’est sans doute à ce niveau que va se placer le projet et l’introduction d’un nouvel acteur, agissant avec des fonds privés, est une bonne chose.



[1]Urban Tim, « Neuralink and the Brain’s Magical Future », Wait But Why, 20 avril 2017. URL : https://waitbutwhy.com/2017/04/neuralink.html. Consulté le 18 septembre 2017.

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Cet article est en accès libre jusqu'au 2/11/2017. Devenez membre pour accéder à l'ensemble des productions de l'association.

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