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L’unification de l’Homme avec la machine est un thème récurrent de la science-fiction et du transhumanisme. Au cours des dernières années, le développement des technologies à la base des interfaces Homme-Machine a montré que ce sujet était aujourd’hui une réalité. L’évolution ultime de ce concept serait une fusion du cerveau humain avec le cloud, un espace virtuel universel où les pensées de chacun pourraient s’interconnecter. Un scénario qui, selon une équipe internationale de chercheurs, pourrait se concrétiser dans seulement quelques dizaines d’années.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Frontiers in Neuroscience, explorant ce qu’ils appellent « l’interface cerveau humain/cloud », des chercheurs expliquent les fondements technologiques de ce que pourrait être un tel système futur et abordent également les obstacles que nous devrons surmonter avant que ce rêve de science-fiction ne devienne réalité.

L’équipe, dirigée par l’auteur et chercheur en nanotechnologie Robert Freitas Jr, de l’Institute for Molecular Manufacturing en Californie, suggère essentiellement qu’une interface cerveau/cloud (B/CI) est rendue possible par les avancées imminentes dans le domaine de la nanorobotique.

interface cerveau ordinateur

Interface cerveau à cerveau (BTBI) pour le transfert d’informations entre sujets humains. Le sujet de l’émetteur est montré à gauche, où l’activité du cortex sensorimoteur a été enregistrée en utilisant des électrodes (EEG). L’émetteur a exécuté une tâche motrice binaire basée sur l’imagerie : imagerie des pieds (valeur de bit 0) versus imagerie des mains (valeur de bit 1). Le sujet du récepteur est montré à droite. La bobine de TMS était positionnée différemment sur le cortex visuel pour les valeurs de 1 et 0 bits et évoquait ou non les phosphènes (éclairs de lumière), respectivement. Un lien Internet a été utilisé pour cette communication cerveau à cerveau. Crédits : Grau et al. (2014)

Les nanobots devraient un jour profiter à l’Homme et à la planète, de toutes sortes de manières, mais il faudra explorer plus en avant un champ particulier de la nanorobotique pour pouvoir réaliser la B/CI : la nanorobotique neurale.

endo neuro robot

Vue d’artiste d’un endoneurobot (robot endoneural). Les rainures et les orifices pourraient faciliter la propulsion dans les neurones. Des vrilles extensibles pourraient être projetées d’un certain nombre de ces orifices pour permettre un ancrage stable et un positionnement précis après ancrage. Crédits : Frank Boehm – Nanoapps Medical, Inc.

« Ces dispositifs navigueraient dans le système vasculaire humain, franchiraient la barrière hémato-encéphalique et se positionneraient précisément entre, voire dans les cellules cérébrales » déclare Freitas. « Ils transmettraient ensuite, sans fil, les informations codées vers et depuis un réseau de superordinateurs en cloud pour la surveillance en temps réel de l’état du cerveau et l’extraction des données ».

L’année dernière, des scientifiques ont révélé une technologie de connexion cérébrale à trois voies appelée BrainNet, qui permettait à trois personnes de partager leurs pensées et même de jouer à un jeu ensemble via le cloud, en utilisant uniquement leur esprit.

gliabot robots gliaux

Vues d’artistes de gliabots (robots gliaux), qui migreraient automatiquement vers les cellules gliales et se positionneraient intracellulairement aux régions intra-gliales les plus appropriées pour effectuer des opérations B/CI complémentaires. Crédits : Frank Boehm – Nanoapps Medical, Inc

« BrainNet a utilisé des signaux électriques enregistrés dans le crâne des “expéditeurs” et une stimulation magnétique dans le crâne des “récepteurs”, ce qui a permis d’effectuer des tâches coopératives » déclare Nuno Martins, chercheur en nanotechnologie au Laboratoire national Lawrence Berkeley. « Avec l’avancement des nanorobots neuraux, nous envisageons la création future de “super-cerveaux” capables d’exploiter en temps réel les pensées et le pouvoir pensant de nombreux humains et machines ».

synaptobot robot synapses

Vues d’artiste de synaptobots (robots synaptiques). Des « ailettes » piézo-oscillantes associées à un orifice ovoïde central pourraient permettre une propulsion à écoulement continu. Dans une configuration, des nanocapteurs à manchettes ultrasensibles extensibles/rétractables peuvent encercler de manière externe des espaces vides synaptiques pour surveiller le trafic de neurotransmetteurs. Crédits : Frank Boehm/Yuriy Svidinenko

Sur le même sujet : Des scientifiques ont connecté le cerveau de 3 personnes, leur permettant de partager leurs pensées

Selon Martins, ces types de technologies de connectivité cérébrale — imaginés par divers visionnaires comme Ray Kurzweil et entrepreneurs du secteur de la technologie tels qu’Elon Musk (et son entreprise Neuralink) — pourraient un jour révolutionner la démocratie et unir les hommes au-delà des clivages culturels. Cependant, un très long chemin attend encore les scientifiques avant d’arriver à une telle technologie.

transmetteur sans fil

Vue d’artiste d’un nanotransmetteur sans fil pouvant s’interconnecter pour former un réseau maillé uniformément réparti, à la suite d’une auto-intégration à la périphérie du cerveau, sur ou à l’intérieur du crâne. Crédits : Frank Boehm/Yuriy Svidinenko

Le plus gros obstacle sera peut-être de trouver des moyens d’intégrer en toute sécurité des nanorobots neuraux au tissu cérébral humain, et de manière à permettre à ces petits assistants de transmettre d’énormes quantités de données générées et relayées par des superordinateurs dans notre matière grise, sans créer d’effet de goulot d’étranglement.

« Ce défi consiste non seulement à trouver la bande passante nécessaire à la transmission globale de données, mais également à permettre l’échange de données avec des neurones via de minuscules dispositifs intégrés au fond du cerveau » conclut Martins.

Source : Frontiers in Neuroscience

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