Les membres du groupe de recherche BruBotics de la Vrije Universiteit Brussel développent des interfaces cerveau-machine non invasives pour des applications quotidiennes.

11 juin 2024

Sous la supervision du Prof. Kevin De Pauw, Arnau Dillen, chercheur au sein du groupe de recherche en physiologie humaine et physiothérapie sportive (MFYS) de la Vrije Universiteit Brussel (VUB), a mis au point une interface cerveau-machine (ICM) permettant au cerveau de commander un bras robotisé. Ce projet innovant a été rendu possible grâce à la collaboration de l’unité MFYS et du consortium BruBotics de la VUB avec le laboratoire ETIS de l’Université Paris-Cergy, dans le cadre du réseau EUTOPIA.

« Une interface cerveau-machine est une connexion entre le cerveau et un ordinateur, qui mesure l’activité cérébrale et la convertit en commandes pour contrôler des appareils », explique Arnau Dillen. « Contrairement aux méthodes invasives telles qu’envisagées par la société Neuralink d’Elon Musk, nous utilisons dans cette étude des mesures électrophysiologiques (électroencéphalographie ou EEG) qui sont totalement non invasives. Cela rend le système beaucoup plus accessible pour une utilisation quotidienne sans intervention chirurgicale », poursuit Arnau Dillen.

« Pour permettre ce contrôle non invasif, nous utilisons l’imagerie motrice, une technique qui mesure l’activité cérébrale pendant qu’une personne pense à un mouvement, sans l’exécuter réellement », précise Kevin De Pauw, professeur au sein du groupe de recherche MFYS. « En analysant des fréquences spécifiques des signaux EEG, le système peut déterminer le mouvement auquel la personne pense. Ces données sont ensuite utilisées pour commander un bras robotisé ». « Pour ce faire, nous avons d’abord dû développer une nouvelle méthode pour collecter des données d’étalonnage et les utiliser pour former des modèles d’apprentissage automatique (lire : d’intelligence artificielle) », explique Arnau Dillen. « Le système doit être recalibré pour chaque utilisateur, mais grâce à cette méthode, c’est nettement plus rapide. »

L’intégration de la réalité augmentée (RA) à l’aide d’un Hololens de Microsoft représente un aspect unique de la recherche.

« Ce casque de RA utilise les mouvements oculaires pour sélectionner des objets dans l’environnement, tandis que l’utilisateur peut contrôler le bras robotisé par la pensée. Ce système combiné offre aux utilisateurs un moyen intuitif et efficace d’effectuer des tâches complexes », conclut Arnau Dillen.

La prochaine étape consistera à développer le système pour en faire un logiciel commercialisable. Arnau Dillen recherche déjà activement des opportunités de postdoctorat ainsi que des partenaires industriels pour affiner cette technologie.