Les interfaces cerveau-machine (ICM) sont des dispositifs de communication directe entre le cerveau et un dispositif externe, tel qu’un système électronique, un ordinateur, une tablette, etc., permettant à une personne d’agir par la pensée. Comment ? D’abord, on enregistre l’activité cérébrale, le plus souvent grâce à des électrodes placées sur le crâne, c’est-à-dire les signaux électriques émis lorsque l’on focalise son attention sur une pensée ou une action précise. Ensuite, un logiciel analyse et interprète ces signaux, puis les transforme en commandes pour la machine.
Les premiers travaux sur les ICM débutent dans les années 1970, à l’université de Californie à Los Angeles (UCLA). La recherche progresse rapidement à partir des années 1990, en particulier dans le domaine de la santé avec l’idée de « réparer » des fonctions humaines. Des individus tétraplégiques pourraient ainsi contrôler un exosquelette par la pensée pour se lever et se déplacer ; des personnes amputées pourraient maîtriser leur prothèse bionique ; des patients atteints du syndrome d’enfermement pourraient faire parler un ordinateur et écrire par la pensée…
L’exemple le plus connu est probablement celui de Matthew Nagle, une ancienne star du football devenue tétraplégique à la suite d’un coup de couteau. En 2004, il fut le premier humain à utiliser une ICM pour restaurer certaines fonctions perdues suite à sa paralysie.
On lui implanta un BrainGate, un système composé d’une centaine d’électrodes dit « invasif », c’est-à-dire connecté directement au cortex cérébral, mis au point par la société Cyberkinetic en collaboration avec le département de neurosciences de l’université Brown. Cela permit à Matthew Nagle de contrôler un curseur d’ordinateur et un bras robotisé, de commander la télévision et l’éclairage, ou encore de lire ses e-mails et de jouer à Pong.
Grâce aux nombreuses avancées effectuées ces dernières années, une ICM permet non seulement de restaurer des facultés perdues (les mouvements, l’ouïe, la vue), mais pourrait aussi bientôt étendre.
Autre domaine d’application prometteur pour les ICM : le jeu vidéo. La promesse ? Permettre au joueur de se déplacer et d’interagir avec des environnements virtuels, de contrôler l’action dans le jeu par la pensée, ou d’adapter le contenu du jeu lui-même à l’état d’esprit de l’utilisateur.
Depuis le début des années 2000, les chercheurs testent ainsi des technologies d’ICM dans un contexte vidéoludique. Si quelques entreprises commercialisent déjà des produits grand public basés sur l’électro-encéphalographie (voir le diaporama), la recherche reste au stade expérimental.
Parmi les projets les plus intéressants figure OpenViBE2. Ce projet de recherche collaborative, mené de 2009 à 2013 par des laboratoires académiques (comme l’Inria), des industriels du jeu vidéo parmi lesquels Ubisoft, et des spécialistes de la réalité virtuelle (le Lutin, Clarte), porte sur le potentiel des interfaces cerveau-ordinateur (ICO) dans le domaine des jeux vidéo avec une approche originale.
Les ICO sont appréhendées non pas comme des substituts aux interfaces gestuelles traditionnelles (le gamepad, la manette, la souris, etc.), mais plutôt comme « un moyen de jouer d’une nouvelle façon, complémentaire aux techniques traditionnelles ».
OpenViBE2 a permis aux chercheurs de réaliser des avancées scientifiques importantes en neurosciences, en traitement des signaux électriques cérébraux, ou sur les interfaces homme-machine et la réalité virtuelle, et d’inventer des concepts inédits pour « interagir avec des jeux vidéo de manière plus originale et efficace ». Par exemple, une interface cerveau-ordinateur « multijoueurs », qui permet à deux joueurs de jouer ensemble, ou l’un contre l’autre, dans un jeu de football simplifié, ou l’adaptation automatique du monde virtuel à l’état mental du joueur…
