La technologie des interfaces cerveau-ordinateur est considérée comme l’un des domaines pionniers les plus en vogue à l’heure actuelle. Neuralink, une société fondée par le milliardaire américain Elon Musk, a réalisé avec succès de nombreuses interventions chirurgicales connexes. CNN a noté le 20 que la Chine est actuellement en train de rattraper son retard dans ce domaine et "se rapproche du niveau avancé mondial et est comparable en complexité à celle des États-Unis et du Royaume-Uni".
La puce d'interface cerveau-ordinateur « Beinao-1 » développée par l'Institut des sciences du cerveau et de la création cérébrale de Pékin (à gauche) et un modèle schématique de ses effets après implantation (à droite). (Source : CNN)
Aider les patients à reconstruire leurs compétences en communication
La technologie dite d'interface cerveau-ordinateur fait référence à la collecte de signaux EEG de haute qualité provenant du cerveau, puis à leur traitement et décodage et à leur émission pour faire fonctionner d'autres appareils. CNN a déclaré que la puce d'interface cerveau-ordinateur sans fil développée par l'Institut des sciences du cerveau et de l'art cérébral de Pékin a été implantée dans le cerveau de cinq patients dans le cadre d'essais cliniques. Un journaliste du « Global Times » a appris dans une interview précédente que les interfaces cerveau-ordinateur sont principalement divisées en trois voies techniques basées sur différentes manières de recevoir les ondes cérébrales : le mode non invasif (non invasif) qui ne nécessite pas de chirurgie et fixe simplement des électrodes au cuir chevelu pour collecter les ondes cérébrales ; le mode semi-invasif qui utilise la chirurgie pour fixer les électrodes au cortex cérébral mais ne les insère pas dans le tissu cérébral ; et le mode invasif qui utilise des micro-aiguilles ou des microfils pour insérer directement les électrodes dans le tissu cérébral. Théoriquement, plus l’électrode de collecte est proche du tissu cérébral, meilleure est la qualité des signaux d’ondes cérébrales collectés, mais plus le risque d’intervention chirurgicale est grand.
La puce appelée « Beinao No. 1 » développée par l'Institut des sciences du cerveau et de l'intégration cérébrale de Pékin n'a que la taille d'une pièce de monnaie et est semi-invasive. CNN a cité Maximilian Risenhuber, professeur de neurosciences à l'Université de Georgetown aux États-Unis, commentant que la plupart des entreprises américaines utilisent une technologie invasive pour implanter des puces dans les méninges afin de mieux capter les signaux, mais nécessitent une intervention chirurgicale à plus haut risque. "Beinao-1" peut obtenir suffisamment d'informations en dehors des méninges pour décoder des mots spécifiques. Selon certaines informations, une patiente de 67 ans ayant subi une intervention chirurgicale, souffrant de sclérose latérale amyotrophique et incapable de parler, a utilisé cette technologie pour présenter la pensée « Je veux manger » sous la forme de caractères chinois sur l'écran de l'ordinateur. "Les patients disent qu'ils se sentent bien, comme s'ils pouvaient gagner ou reprendre le contrôle de (leurs) muscles", a déclaré Luo Minmin, directeur de l'Institut des sciences du cerveau et de l'intégration cérébrale de Pékin et scientifique en chef de l'essai.
Selon le site officiel de l'Institut des sciences du cerveau et de la création du cerveau de Pékin, de février à mars 2025, « Beinao-1 » a achevé le premier lot au monde de systèmes cerveau-ordinateur flexibles, semi-invasifs à haut débit, sans fil, entièrement implantables. Les patients se sont bien rétablis après l'opération et le nombre de canaux efficaces du dispositif a atteint plus de 98 %. En utilisant le système cerveau-ordinateur intelligent « Beinao-1 », les patients paralysés peuvent contrôler des ordinateurs, des bras robotisés et même piloter des appareils de stimulation musculaire à distance pour favoriser la récupération progressive des fonctions motrices de leurs propres membres. Dans le même temps, « Beinao-1 » est le premier système cerveau-ordinateur sans fil entièrement implanté au monde à réaliser le décodage du langage pour les patients aphasiques, ce qui peut aider les patients à reconstruire leur capacité à communiquer.
La Chine promeut simultanément plusieurs technologies
Selon certaines informations, en plus du "Beinao-1" semi-invasif, l'Institut des sciences du cerveau et de l'imagerie cérébrale de Pékin développe également le "Beinao-2" invasif. La version filaire à 1 024 canaux du système cerveau-ordinateur intelligent « Beinao-2 » sera la première au monde en 2024 à réaliser que des singes interceptent des cibles en mouvement avec leurs pensées.
En janvier de cette année, la société chinoise d'interface cerveau-ordinateur Brain Tiger Technology, l'équipe de neurochirurgie de l'hôpital Huashan affilié à l'Université de Fudan et l'Institut de recherche en sciences du cerveau de Tianqiao ont mené des essais cliniques sur le décodage de mouvement en temps réel de haute précision et le décodage du langage grâce à une technologie d'interface cerveau-ordinateur flexible et invasive d'origine nationale et ont réalisé des progrès significatifs. Un patient atteint d'un traumatisme crânien a conçu dans son esprit les mots « Bonne année 2025 ». Après le décodage, l'ordinateur a envoyé des commandes au bras robotique pour qu'il fasse un geste en forme de cœur, réalisant ainsi le processus de transmission des vœux du Nouvel An par la pensée. Selon certaines informations, cette technologie serait basée sur le décodage chinois en temps réel. Le sujet réalise non seulement des fonctions avancées telles que la synthèse en temps réel du chinois avec des pensées, la conduite d'avatars numériques et le dialogue avec de grands modèles d'IA, mais décode également l'EEG humain en langage, puis le convertit en instructions pour contrôler des mains adroites en temps réel afin de réaliser une interaction homme-machine. Cette réalisation apporte non seulement l’espoir aux patients aphasiques de remodeler leurs fonctions linguistiques, mais ouvre également de nouvelles possibilités d’interaction directe entre le cerveau humain et les grands modèles d’IA, et même de communication des pensées.
À la fin de l'année dernière, le dispositif semi-invasif d'interface cerveau-ordinateur développé conjointement par Brighton Medical Technology (Shanghai) Co., Ltd. et l'équipe du professeur Hong Bo du département de génie biomédical de l'université de Tsinghua a achevé la troisième implantation d'essais cliniques dans le pays et la première à Shanghai à l'hôpital Huashan affilié à l'université de Fudan. Selon certaines informations, l'équipe lancera un essai clinique à grande échelle en 2025 et prévoit d'inscrire 30 à 50 patients atteints de lésions médullaires pour l'implantation d'une interface cerveau-ordinateur.
« On ne peut pas comparer des pommes et des oranges »
Selon CNN, la technologie d’interface cerveau-ordinateur est née aux États-Unis dans les années 1970. Synchron, une société américaine, a pris la tête de la conduite d’essais sur l’homme en juillet 2021 et a réalisé plusieurs chirurgies d’implantation d’interface cerveau-ordinateur. Un nouveau système d'interface cerveau-ordinateur développé par le Davis Medical Center de l'Université de Californie a réussi à convertir les signaux EEG d'un patient SLA en parole avec une précision de 97 %. Neuralink, une autre société bien connue d’interfaces cerveau-ordinateur, a achevé son premier essai sur l’homme en 2024. Le sujet a réussi à contrôler une souris d’ordinateur grâce à un implant cérébral. La société a annoncé en juin de cette année qu'elle tenterait d'implanter des dispositifs de « vision aveugle » chez des sujets dès l'année prochaine. Selon certaines informations, Neuralink aurait développé une micropuce pouvant être directement implantée dans le cortex visuel du cerveau. Le principe est de contourner les yeux et les nerfs optiques et d'envoyer directement une stimulation à la zone du cerveau responsable du traitement des signaux visuels, « trompant » ainsi le cerveau pour qu'il produise une perception visuelle, redonnant ainsi la vue aux aveugles.
Selon le rapport, la technologie des interfaces cerveau-ordinateur est dirigée par des scientifiques américains, mais « la Chine rattrape rapidement son retard ». Selon le rapport, la Chine n'a commencé à faire des efforts dans le domaine de la science du cerveau que dans les années 1990, mais elle s'est développée rapidement. En 2014, des scientifiques chinois ont proposé l’idée de lancer un projet national sur la science du cerveau, visant à rattraper les efforts similaires menés aux États-Unis et en Europe. Deux ans plus tard, la science du cerveau était incluse dans le plan quinquennal chinois. Un rapport de recherche sur le développement des interfaces cerveau-ordinateur en Chine publié par des scientifiques américains en 2024 mentionnait que les efforts des chercheurs chinois sont « comparables en complexité à ceux des États-Unis et du Royaume-Uni ». "La recherche non invasive sur les interfaces cerveau-ordinateur en Chine est comparable à celle d'autres pays technologiquement développés, et des efforts sont déployés pour surmonter les obstacles et élargir la portée des applications", indique le rapport.
En mars de cette année, cinq patients avaient reçu la puce « Beinao No. 1 ». La technologie fait preuve d'une « grande précision » dans le décodage des signaux provenant du cerveau des patients et dans leur conversion en texte vocal ou en mouvements de machine. CNN a déclaré que l’équipe de Luo Minmin prévoyait d’accélérer les essais sur l’homme l’année prochaine et d’implanter les puces chez 50 à 100 patients. "Nous espérons faire progresser ce processus plus rapidement. S'il s'avère sûr et efficace, il pourra être utilisé en clinique dans le monde entier." Quant à savoir qui est le plus avancé dans la technologie d'interface cerveau-ordinateur entre la Chine et les États-Unis, Luo Minmin estime que « Beinao-1 » et Neuralink ont des chemins techniques différents, et les comparer revient à comparer « des pommes et des oranges ». "Je ne pense pas qu'il y ait de concurrence ou d'exclusivité entre les deux produits, et nous ne savons pas encore quelle option bénéficiera le mieux aux patients."