Cameron Merritt
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La DARPA, la branche de recherche du ministère de la Défense, paie les scientifiques pour qu'ils inventent des moyens de lire instantanément l'esprit des soldats en utilisant des outils comme le génie génétique du cerveau humain, la nanotechnologie et les faisceaux infrarouges. Le but final? Des armes contrôlées par la pensée, comme des essaims de drones que quelqu'un envoie dans le ciel avec une seule pensée ou la capacité de transmettre des images d'un cerveau à un autre.
Cette semaine, la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) a annoncé que six équipes recevront un financement dans le cadre du programme Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3). Les participants sont chargés de développer une technologie qui fournira un canal bidirectionnel pour une communication rapide et transparente entre le cerveau humain et les machines sans nécessiter de chirurgie..
"Imaginez quelqu'un qui exploite un drone ou quelqu'un qui pourrait analyser beaucoup de données", a déclaré Jacob Robinson, professeur adjoint de bio-ingénierie à l'Université Rice, qui dirige l'une des équipes. [Les 10 projets les plus cool de la DARPA: des robots humanoïdes aux voitures volantes]
"Il y a cette latence, où si je veux communiquer avec ma machine, je dois envoyer un signal de mon cerveau pour bouger mes doigts ou bouger ma bouche pour faire une commande verbale, et cela limite la vitesse à laquelle je peux interagir avec soit un cyber-système ou un système physique. On pense donc que nous pourrions peut-être améliorer cette vitesse d'interaction. "
Cela pourrait être crucial car des machines intelligentes et un raz-de-marée de données menacent de submerger les humains, et pourraient finalement trouver des applications dans les domaines militaires et civils, a déclaré Robinson..
Faire progresser le contrôle de l'esprit
Bien qu'il y ait eu des percées dans notre capacité à lire et même à écrire des informations dans le cerveau, ces progrès se sont généralement appuyés sur des implants cérébraux chez les patients, permettant aux médecins de surveiller des conditions telles que l'épilepsie..
Cependant, la chirurgie cérébrale est trop risquée pour justifier de telles interfaces chez les personnes valides; et les approches actuelles de surveillance externe du cerveau comme l'électroencéphalographie (EEG) - dans laquelle les électrodes sont fixées directement sur le cuir chevelu - sont trop imprécises. En tant que tel, DARPA tente de stimuler une percée dans les interfaces cerveau-ordinateur (BCI) non invasives ou peu invasives.
L'agence s'intéresse aux systèmes capables de lire et d'écrire dans 16 emplacements indépendants dans un morceau de cerveau de la taille d'un pois avec un décalage de pas plus de 50 millisecondes en quatre ans, a déclaré Robinson, qui ne se fait aucune illusion sur l'échelle de le défi.
"Lorsque vous essayez de capturer l'activité cérébrale à travers le crâne, il est difficile de savoir d'où viennent les signaux et quand et où les signaux sont générés", at-il dit. "Le grand défi est donc: pouvons-nous repousser les limites absolues de notre résolution, à la fois dans l'espace et dans le temps?"
Modification génétique du cerveau humain
Pour ce faire, l'équipe de Robinson prévoit d'utiliser des virus modifiés pour fournir du matériel génétique dans les cellules - appelées vecteurs viraux - pour insérer de l'ADN dans des neurones spécifiques qui leur permettront de produire deux types de protéines. [Soucoupes volantes au contrôle mental: 22 secrets militaires et de la CIA déclassifiés]
Le premier type de protéine absorbe la lumière lorsqu'un neurone se déclenche, ce qui permet de détecter une activité neuronale. Un casque externe enverrait un faisceau de lumière infrarouge pouvant traverser le crâne et pénétrer dans le cerveau. Les détecteurs attachés au casque mesureraient alors le minuscule signal réfléchi par le tissu cérébral pour créer une image du cerveau. En raison de la protéine, les zones ciblées apparaîtront plus sombres (absorbant la lumière) lorsque les neurones se déclenchent, générant une lecture de l'activité cérébrale qui peut être utilisée pour déterminer ce que la personne voit, entend ou essaie de faire.
La deuxième protéine s'attache à des nanoparticules magnétiques, de sorte que les neurones peuvent être stimulés magnétiquement pour se déclencher lorsque le casque génère un champ magnétique. Cela pourrait être utilisé pour stimuler les neurones afin d'induire une image ou un son dans l'esprit du patient. Comme preuve de concept, le groupe envisage d'utiliser le système pour transmettre des images du `` cortex visuel d'une personne à celui d'une autre.
«Être capable de décoder ou encoder des expériences sensorielles est quelque chose que nous comprenons relativement bien», a déclaré Robinson. «À la fine pointe de la science, je pense que nous sommes là si nous avons la technologie pour le faire.
Parler aux drones
Un groupe de l'institut de recherche à but non lucratif Battelle relève un défi plus ambitieux. Le groupe veut permettre aux humains de contrôler plusieurs drones en utilisant leurs pensées seules, tandis que les commentaires sur des choses comme l'accélération et la position vont directement au cerveau..
"Les joysticks et les curseurs d'ordinateur sont des dispositifs plus ou moins à sens unique", a déclaré le chercheur scientifique principal Gaurav Sharma, qui dirige l'équipe. «Mais maintenant, nous pensons à une personne contrôlant plusieurs drones; et c'est dans les deux sens, donc si le drone se déplace à gauche, vous recevez un signal sensoriel dans votre cerveau vous indiquant qu'il se déplace à gauche.
Le plan du groupe repose sur des nanoparticules spécialement conçues avec des noyaux magnétiques et des coques extérieures piézoélectriques, ce qui signifie que les coques peuvent convertir l'énergie mécanique en énergie électrique et vice versa. Les particules seront injectées ou administrées par voie nasale et des champs magnétiques les guideront vers des neurones spécifiques.
Lorsqu'un casque spécialement conçu applique un champ magnétique aux neurones ciblés, le noyau magnétique se déplace et exerce une contrainte sur la coque externe pour générer une impulsion électrique qui déclenche le neurone. Le processus fonctionne également en sens inverse, avec des impulsions électriques provenant de neurones de déclenchement convertis en minuscules champs magnétiques captés par les détecteurs du casque..
Traduire ce processus en contrôle des drones ne sera pas simple, admet Sharma, mais il apprécie le défi lancé par la DARPA. «Le cerveau est la dernière frontière de la science médicale», a-t-il déclaré. "Nous en comprenons si peu et c'est ce qui rend très excitant de faire des recherches dans ce domaine."
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