Guide de l'interface cerveau-ordinateur
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Ci-dessus : Une femme contrôle un drone RC avec EMOTIV Insight.
Définition de l'Interface Cerveau-Ordinateur
Que signifie BCI ? Une BCI (interface cerveau-ordinateur) est une technologie qui envoie et reçoit des signaux entre le cerveau et un appareil externe. Les interfaces cerveau-ordinateur sont également appelées interfaces cerveau-machine. Les BCI collectent et interprètent les signaux cérébraux et les transmettent à une machine connectée qui exécute des commandes associées aux signaux reçus.
Une définition simplifiée de la BCI pourrait décrire la technologie comme un lien de communication entre le cerveau et un appareil externe.
BCI Passive vs. BCI Active
Les BCI peuvent être passives ou actives. Une BCI passive interprète simplement les signaux cérébraux pour donner un aperçu de l'état cognitif d'un individu. Par exemple, elle peut détecter l'état émotionnel d'un utilisateur lors d'une étude de recherche consommateur ou d'un programme de formation.
Ci-dessus : Nathalie Labrégère, née avec un handicap moteur cérébral, utilise une BCI active et un casque EPOC X pour contrôler un bras exosquelette lors de la cérémonie de la torche des Paralympiques de 2024. En savoir plus
Une BCI active nécessite que les utilisateurs modulent activement leurs signaux cérébraux pour interagir avec un appareil externe. Par exemple, un utilisateur peut imaginer le mouvement de son bras, faisant ainsi bouger un bras robotique de manière similaire.
Comment fonctionne une BCI ?
Nos cerveaux sont remplis de cellules appelées neurones. Chaque fois que nous pensons, bougeons, ressentons ou nous souvenons de quelque chose, nos neurones sont à l'œuvre. Les signaux biochimiques et électriques accomplissent ce travail. Les scientifiques peuvent détecter ces signaux et interpréter ce qu'ils signifient en utilisant la technologie d'électroencéphalographie (EEG). L'EEG peut lire les signaux du cerveau humain et les envoyer à des amplificateurs. Les signaux amplifiés sont ensuite interprétés par un programme informatique de BCI, qui utilise les signaux pour contrôler un appareil.
Acquisition de Signal
ECoG, LFP, EEG, SU, Autres
Traitement du Signal
Autoregressive, Transformée de Fourier, Filtres Spatiaux Communs, Filtre Laplacien, Ondelettes, Autres
Exemples de Dispositifs Effecteurs
Épelleurs
Curseurs
Fauteuils roulants
Drones
Jouets
Jeux vidéo
Internet des Objets (IoT)
Bras Robotiques
Qu'est-ce qu'une BCI ?
Une BCI peut également être appelée une interface cerveau-machine, une interface de contrôle neural, une interface esprit-machine ou une interface neuronale directe. Une BCI permet une communication directe entre le cerveau et un appareil externe, souvent pour contrôler son activité. Les BCI lisent les signaux du cerveau et utilisent des algorithmes d'apprentissage automatique pour traduire les signaux en une action externe.
Tan Le, co-fondateur et PDG d'EMOTIV, explique les solutions et la technologie BCI dans ce discours TED de 2010 :
BCI et EEG
Les BCI basées sur l'EEG sont caractérisées par la technique d'utilisation d'électrodes EEG non invasives pour mesurer l'activité cérébrale et traduire les signaux cérébraux enregistrés en commandes.
Les BCI détectent les changements dans l'activité cérébrale mesurés à travers un EEG. Les technologies BCI relayent ensuite ces signaux à des algorithmes d'apprentissage automatique. Les algorithmes d'apprentissage automatique ont été formés pour capter l'activité cérébrale EEG associée à certaines émotions, actions et expressions. Lorsque les algorithmes identifient une activité cérébrale EEG correspondante, la BCI peut transmettre des commandes externes pour contrôler un appareil (tel qu'un curseur d'ordinateur, un bras robotique ou un fauteuil roulant).
Les dispositifs ont été programmés pour interpréter et exécuter ces commandes, que ce soit pour contrôler un objet physique ou une interface numérique. Un sujet portant un dispositif EEG peut penser "déplacer à gauche" et le curseur se déplace à gauche — c'est un exemple d'action externe effectuée sur une interface numérique.
À Quoi Sert une BCI ?
Recherche sur les Interfaces Cerveau-Ordinateur
La recherche sur les BCI (également appelée recherche sur les interfaces cerveau-machine) représente un domaine en pleine expansion. Les chercheurs académiques ont étudié si les utilisateurs de BCI peuvent interagir directement avec des logiciels informatiques uniquement par l'activité cérébrale. Une étude a testé un système BCI sur sa capacité à détecter et classer l'activité cérébrale avec ses actions mentales associées. Les résultats ont montré que le système pouvait effectuer toutes les actions mentales avec succès et s'améliorer avec des données d'entraînement supplémentaires.
En raison de sa capacité à manipuler des dispositifs externes à travers l'activité cérébrale, une grande partie de la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur se concentre sur le contrôle à distance. Les chercheurs en BCI ont également utilisé des robots humanoïdes contrôlés par des dispositifs BCI pour manipuler un environnement distant. La BCI permet à l'utilisateur de contrôler facilement le robot dans cet environnement distant. L'utilisateur humain reçoit un retour d'information du robot, ce qui l'aide à ressentir une immersion totale dans l'environnement distant. Cela pourrait être utile dans divers cas d'utilisation de BCI, y compris les opérations militaires, médicales, et la gestion de désastres ou les opérations de recherche et de sauvetage.
Les chercheurs utilisent également la BCI pour comprendre ce que font les réseaux neuronaux en temps réel. La plupart des systèmes de tissus neuronaux sont soit compris au niveau de l'œuf individu, soit philosophés au niveau cognitif. La BCI est utilisée pour étudier comment des systèmes de tissus spécifiques réagissent à une stimulation électrique et ce que cela pourrait signifier au niveau cognitif.
***Avertissement – Les produits EMOTIV sont destinés à être utilisés uniquement à des fins de recherche et d'utilisation personnelle. Nos produits ne sont pas vendus comme des dispositifs médicaux — tels que définis dans la directive européenne 93/42/EEC. Nos produits ne sont pas conçus ou destinés à être utilisés pour le diagnostic ou le traitement de maladies.
Interfaces Cerveau-Ordinateur dans la Réhabilitation Neurologique
Les interfaces cerveau-ordinateur peuvent aider les individus qui n'ont pas l'usage de leurs membres, qui nécessitent des dispositifs d'assistance, ou qui sont incapables de parler. L'utilisation des interfaces cerveau-ordinateur dans la réhabilitation neurologique (le processus assisté par un médecin qui vise à aider les individus souffrant de troubles, blessures ou maladies du système nerveux) peut aider à améliorer la capacité d'un individu à naviguer à travers les expériences quotidiennes. Les BCI sont souvent utilisées pour la réhabilitation après un AVC ou une blessure. À l'avenir, nous pourrions voir des produits médicaux BCI utilisés lors de chirurgies ou d'autres opérations médicales.
La BCI permet aux sujets ayant des handicaps moteurs d'utiliser leur activité cérébrale pour contrôler des objets dans leur environnement et communiquer. Les interfaces cerveau-ordinateur utilisant des signaux EEG peuvent les aider à contrôler un membre prothétique ou une interface informatique.
Jeux Vidéo avec Interface Cerveau-Ordinateur
Le logiciel BCI peut "traduire" des commandes mentales à partir de données EEG en commandes dans un jeu vidéo. Dans les jeux vidéo basés sur l'interface cerveau-ordinateur, les sujets portent un casque EEG tout en jouant à des jeux VR conçus pour contrôler des objets virtuels. Dans les jeux BCI, au lieu d'utiliser un contrôleur de jeu traditionnel, le sujet utilise des commandes mentales pour activer des actions basées sur le mouvement dans le jeu — telles que "pousser", "tirer" ou "sauter". La BCI traite les commandes mentales à partir de l'EEG et déclenche l'action correspondante dans le jeu VR (interface neurale directe en réalité virtuelle).
EMOTIV EPOC a été lancé comme contrôleur de jeu en 2011. Bien que cela ait été en avance sur son temps, les avancées en matière de matériel EEG, de logiciels et d'intelligence artificielle rendent le jeu vidéo avec votre cerveau plus facile que jamais.
ALORS : Jouant Spirit Mountain sans les mains avec EPOC+ en 2011. (Source) Spirit Mountain a été développé depuis le début pour les jeux BCI. |
 MAINTENANT : Jouant Elden Ring sans les mains avec EPOC X en 2024. (Source) Elden Ring a été développé pour PC et consoles. Un contrôleur BCI personnalisé a été développé en utilisant le Cortex API, permettant un jeu sans les mains. |
Télécharger le Logiciel EmotivBCI
Développer des Jeux BCI
Partagez vos projets BCI avec nous ! Taggez #EMOTIV sur les réseaux sociaux ou envoyez un e-mail à hello@emotiv.com.
Besoin de plus d'aide ? CONTACTEZ-NOUS
Comment les Interfaces Cerveau-Ordinateur peuvent-elles Changer Nos Vies ?
Les BCI représentent des possibilités révolutionnaires pour les sujets ayant des handicaps moteurs, car elles leur permettent d'effectuer des actions physiques qu'ils ne pourraient autrement pas réaliser. La BCI traduit les signaux cérébraux en résultats de commande en utilisant des algorithmes d'intelligence artificielle. Ces commandes peuvent être utilisées pour contrôler des fauteuils roulants, des membres prothétiques ou d'autres technologies d'assistance.
La technologie BCI a le potentiel de rendre les tâches quotidiennes plus faciles pour des individus de tous niveaux d'aptitude. Par exemple, les BCI peuvent éliminer le besoin de taper ou de donner des commandes vocales — les sujets pourraient émettre des commandes de navigation et d'entrée à un ordinateur via l'activité cérébrale.
Questions Éthiques Relatives aux Interfaces Cerveau-Ordinateur
Avec les possibilités révolutionnaires de la technologie BCI viennent des implications éthiques. À mesure que le domaine de la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur se développe et que la technologie des applications d'interface cerveau-ordinateur continue d'améliorer, un certain nombre de questions éthiques relatives à la BCI ont été soulevées.
Questions de Sécurité BCI
Une BCI est une application logicielle, et comme tout logiciel qui envoie des informations à un appareil externe, les données transmises peuvent être extraites à des fins néfastes. La sécurité est particulièrement critique dans la technologie BCI car la BCI capture des signaux directement du système nerveux d'un sujet. Bien que la BCI ne puisse actuellement pas extraire les intentions, pensées privées ou ce qu'ils lisent ou visionnent de l'utilisateur, la combinaison des données BCI avec des stimuli spécifiques pourrait un jour rendre cela possible. La BCI pourrait être utilisée pour déterminer l'état de santé d'un utilisateur ou sa familiarité avec certains événements, ce qui présente un risque de vie privée considérable.
Questions de Confidentialité BCI
De même, la confidentialité est une question importante dans l'éthique BCI, puisque les signaux neuronaux capturés peuvent être utilisés pour accéder aux informations privées d'un utilisateur. Les éthiciens ont soulevé des préoccupations concernant la manière dont les données BCI sont stockées et protégées. Par exemple, les données BCI devraient-elles être considérées comme des données médicales ou comme des données commerciales ? Les données BCI devraient-elles être anonymisées ? Comment les utilisateurs savent-ils si leurs données BCI ont été utilisées à des fins commerciales ? Bien que beaucoup de discussions autour des questions éthiques relatives aux interfaces cerveau-ordinateur soient encore en cours de réflexion, les questions de confidentialité et de sécurité demeurent des préoccupations majeures.
Découvrez comment EMOTIV protège vos données cérébrales.
Cas d'Utilisation BCI
Voici quelques-uns des exemples d'interface cerveau-ordinateur les plus courants utilisés aujourd'hui :
Neurosciences
Militaire
Médecine
Sauvetage/Gestion des Catastrophes
Sécurité
Éducation
Réhabilitation
Un Bref Historique de la BCI
Le premier moment dans l'histoire de la BCI peut être retracé au physiologiste et psychiatre allemand Hans Berger. Berger a inventé l'électroencéphalogramme, un dispositif qui enregistre les signaux EEG. Il est crédité d'avoir enregistré les premières ondes cérébrales humaines par EEG en 1924.
Le premier expérience BCI publiée consistait à utiliser l'EEG pour déplacer un curseur sur un écran. Cette expérience de 1977 fut la première réussite enregistrée de l'utilisation de la BCI dans un laboratoire.
Une expérience monumentale en 1988 menée par Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov et Liljana Bozinovska a utilisé la BCI et l'EEG pour contrôler un robot. Le sujet a dirigé le robot pour suivre une ligne sur le sol en envoyant des signaux cérébraux d'une machine EEG au logiciel BCI connecté au robot. Cette expérience a été la première à réussir à contrôler un objet physique à l'aide d'une machine EEG.
Depuis lors, une variété d'entreprises de neurotechnologie ont été créées dans le but de rendre les implants BCI et la technologie portable sûrs et efficaces pour un usage quotidien. EMOTIV a été le premier à introduire un casque EEG sans fil en 2011.
Plus récemment, en 2017, Rodrigo Hübner Mendes, un quadriplégique, est devenu la première personne à conduire une voiture F1 en utilisant uniquement ses ondes cérébrales, grâce aux technologies BCI et à un casque EEG EMOTIV.
L'entrepreneur Elon Musk's Neuralink est une entreprise centrée sur la création de dispositifs BCI qui peuvent être implantés dans le cerveau humain. En 2024, un participant nommé Alex a réussi à contrôler un curseur et à jouer à un jeu vidéo avec ses ondes cérébrales.
Facebook a également annoncé en 2017 qu'il construisait une BCI. L'interface cerveau-ordinateur de Facebook vise à permettre aux utilisateurs de taper uniquement avec leurs ondes cérébrales à travers des interfaces cerveau-ordinateur non invasives.
Qui a Inventé les Interfaces Cerveau-Ordinateur ?
Le professeur de l'UCLA Jacques Vidal a inventé le terme "BCI" et produit les premières publications évaluées par des pairs sur ce sujet. Vidal est largement reconnu comme l'inventeur des BCI, comme en témoignent les articles évalués par des pairs.
EMOTIV Propose-t-il des Dispositifs d'Interface Cerveau-Ordinateur ?
Oui ! EMOTIV est un pionnier reconnu et un leader sur le marché dans le domaine de la BCI pour des solutions d'entreprise, un usage personnel, et la technologie EEG sans fil.
EMOTIV propose des dispositifs d'interface cerveau-ordinateur qui peuvent être associés à son logiciel d'interface cerveau-ordinateur appelé EmotivBCI. EmotivBCI peut être utilisé directement pour implémenter une BCI au sein d'un ordinateur. Il peut également être associé à la plateforme gratuite et open-source NodeRed, qui connecte les sorties BCI à de nombreux dispositifs matériels externes compatibles pour implémenter un contrôle mental direct sur l'équipement du monde réel. EmotivBCI et NodeRed permettent aux développeurs de créer des applications BCI. Les dispositifs d'interface cerveau-ordinateur d'EMOTIV incluent le EMOTIV Insight et les casques EEG EMOTIV EPOC X.
Voir tous les Produits BCI d'EMOTIV
Continuez à Lire :
Ci-dessus : Une femme contrôle un drone RC avec EMOTIV Insight.
Définition de l'Interface Cerveau-Ordinateur
Que signifie BCI ? Une BCI (interface cerveau-ordinateur) est une technologie qui envoie et reçoit des signaux entre le cerveau et un appareil externe. Les interfaces cerveau-ordinateur sont également appelées interfaces cerveau-machine. Les BCI collectent et interprètent les signaux cérébraux et les transmettent à une machine connectée qui exécute des commandes associées aux signaux reçus.
Une définition simplifiée de la BCI pourrait décrire la technologie comme un lien de communication entre le cerveau et un appareil externe.
BCI Passive vs. BCI Active
Les BCI peuvent être passives ou actives. Une BCI passive interprète simplement les signaux cérébraux pour donner un aperçu de l'état cognitif d'un individu. Par exemple, elle peut détecter l'état émotionnel d'un utilisateur lors d'une étude de recherche consommateur ou d'un programme de formation.
Ci-dessus : Nathalie Labrégère, née avec un handicap moteur cérébral, utilise une BCI active et un casque EPOC X pour contrôler un bras exosquelette lors de la cérémonie de la torche des Paralympiques de 2024. En savoir plus
Une BCI active nécessite que les utilisateurs modulent activement leurs signaux cérébraux pour interagir avec un appareil externe. Par exemple, un utilisateur peut imaginer le mouvement de son bras, faisant ainsi bouger un bras robotique de manière similaire.
Comment fonctionne une BCI ?
Nos cerveaux sont remplis de cellules appelées neurones. Chaque fois que nous pensons, bougeons, ressentons ou nous souvenons de quelque chose, nos neurones sont à l'œuvre. Les signaux biochimiques et électriques accomplissent ce travail. Les scientifiques peuvent détecter ces signaux et interpréter ce qu'ils signifient en utilisant la technologie d'électroencéphalographie (EEG). L'EEG peut lire les signaux du cerveau humain et les envoyer à des amplificateurs. Les signaux amplifiés sont ensuite interprétés par un programme informatique de BCI, qui utilise les signaux pour contrôler un appareil.
Acquisition de Signal
ECoG, LFP, EEG, SU, Autres
Traitement du Signal
Autoregressive, Transformée de Fourier, Filtres Spatiaux Communs, Filtre Laplacien, Ondelettes, Autres
Exemples de Dispositifs Effecteurs
Épelleurs
Curseurs
Fauteuils roulants
Drones
Jouets
Jeux vidéo
Internet des Objets (IoT)
Bras Robotiques
Qu'est-ce qu'une BCI ?
Une BCI peut également être appelée une interface cerveau-machine, une interface de contrôle neural, une interface esprit-machine ou une interface neuronale directe. Une BCI permet une communication directe entre le cerveau et un appareil externe, souvent pour contrôler son activité. Les BCI lisent les signaux du cerveau et utilisent des algorithmes d'apprentissage automatique pour traduire les signaux en une action externe.
Tan Le, co-fondateur et PDG d'EMOTIV, explique les solutions et la technologie BCI dans ce discours TED de 2010 :
BCI et EEG
Les BCI basées sur l'EEG sont caractérisées par la technique d'utilisation d'électrodes EEG non invasives pour mesurer l'activité cérébrale et traduire les signaux cérébraux enregistrés en commandes.
Les BCI détectent les changements dans l'activité cérébrale mesurés à travers un EEG. Les technologies BCI relayent ensuite ces signaux à des algorithmes d'apprentissage automatique. Les algorithmes d'apprentissage automatique ont été formés pour capter l'activité cérébrale EEG associée à certaines émotions, actions et expressions. Lorsque les algorithmes identifient une activité cérébrale EEG correspondante, la BCI peut transmettre des commandes externes pour contrôler un appareil (tel qu'un curseur d'ordinateur, un bras robotique ou un fauteuil roulant).
Les dispositifs ont été programmés pour interpréter et exécuter ces commandes, que ce soit pour contrôler un objet physique ou une interface numérique. Un sujet portant un dispositif EEG peut penser "déplacer à gauche" et le curseur se déplace à gauche — c'est un exemple d'action externe effectuée sur une interface numérique.
À Quoi Sert une BCI ?
Recherche sur les Interfaces Cerveau-Ordinateur
La recherche sur les BCI (également appelée recherche sur les interfaces cerveau-machine) représente un domaine en pleine expansion. Les chercheurs académiques ont étudié si les utilisateurs de BCI peuvent interagir directement avec des logiciels informatiques uniquement par l'activité cérébrale. Une étude a testé un système BCI sur sa capacité à détecter et classer l'activité cérébrale avec ses actions mentales associées. Les résultats ont montré que le système pouvait effectuer toutes les actions mentales avec succès et s'améliorer avec des données d'entraînement supplémentaires.
En raison de sa capacité à manipuler des dispositifs externes à travers l'activité cérébrale, une grande partie de la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur se concentre sur le contrôle à distance. Les chercheurs en BCI ont également utilisé des robots humanoïdes contrôlés par des dispositifs BCI pour manipuler un environnement distant. La BCI permet à l'utilisateur de contrôler facilement le robot dans cet environnement distant. L'utilisateur humain reçoit un retour d'information du robot, ce qui l'aide à ressentir une immersion totale dans l'environnement distant. Cela pourrait être utile dans divers cas d'utilisation de BCI, y compris les opérations militaires, médicales, et la gestion de désastres ou les opérations de recherche et de sauvetage.
Les chercheurs utilisent également la BCI pour comprendre ce que font les réseaux neuronaux en temps réel. La plupart des systèmes de tissus neuronaux sont soit compris au niveau de l'œuf individu, soit philosophés au niveau cognitif. La BCI est utilisée pour étudier comment des systèmes de tissus spécifiques réagissent à une stimulation électrique et ce que cela pourrait signifier au niveau cognitif.
***Avertissement – Les produits EMOTIV sont destinés à être utilisés uniquement à des fins de recherche et d'utilisation personnelle. Nos produits ne sont pas vendus comme des dispositifs médicaux — tels que définis dans la directive européenne 93/42/EEC. Nos produits ne sont pas conçus ou destinés à être utilisés pour le diagnostic ou le traitement de maladies.
Interfaces Cerveau-Ordinateur dans la Réhabilitation Neurologique
Les interfaces cerveau-ordinateur peuvent aider les individus qui n'ont pas l'usage de leurs membres, qui nécessitent des dispositifs d'assistance, ou qui sont incapables de parler. L'utilisation des interfaces cerveau-ordinateur dans la réhabilitation neurologique (le processus assisté par un médecin qui vise à aider les individus souffrant de troubles, blessures ou maladies du système nerveux) peut aider à améliorer la capacité d'un individu à naviguer à travers les expériences quotidiennes. Les BCI sont souvent utilisées pour la réhabilitation après un AVC ou une blessure. À l'avenir, nous pourrions voir des produits médicaux BCI utilisés lors de chirurgies ou d'autres opérations médicales.
La BCI permet aux sujets ayant des handicaps moteurs d'utiliser leur activité cérébrale pour contrôler des objets dans leur environnement et communiquer. Les interfaces cerveau-ordinateur utilisant des signaux EEG peuvent les aider à contrôler un membre prothétique ou une interface informatique.
Jeux Vidéo avec Interface Cerveau-Ordinateur
Le logiciel BCI peut "traduire" des commandes mentales à partir de données EEG en commandes dans un jeu vidéo. Dans les jeux vidéo basés sur l'interface cerveau-ordinateur, les sujets portent un casque EEG tout en jouant à des jeux VR conçus pour contrôler des objets virtuels. Dans les jeux BCI, au lieu d'utiliser un contrôleur de jeu traditionnel, le sujet utilise des commandes mentales pour activer des actions basées sur le mouvement dans le jeu — telles que "pousser", "tirer" ou "sauter". La BCI traite les commandes mentales à partir de l'EEG et déclenche l'action correspondante dans le jeu VR (interface neurale directe en réalité virtuelle).
EMOTIV EPOC a été lancé comme contrôleur de jeu en 2011. Bien que cela ait été en avance sur son temps, les avancées en matière de matériel EEG, de logiciels et d'intelligence artificielle rendent le jeu vidéo avec votre cerveau plus facile que jamais.
ALORS : Jouant Spirit Mountain sans les mains avec EPOC+ en 2011. (Source) Spirit Mountain a été développé depuis le début pour les jeux BCI. |
MAINTENANT : Jouant Elden Ring sans les mains avec EPOC X en 2024. (Source) Elden Ring a été développé pour PC et consoles. Un contrôleur BCI personnalisé a été développé en utilisant le Cortex API, permettant un jeu sans les mains. |
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Développer des Jeux BCI
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Comment les Interfaces Cerveau-Ordinateur peuvent-elles Changer Nos Vies ?
Les BCI représentent des possibilités révolutionnaires pour les sujets ayant des handicaps moteurs, car elles leur permettent d'effectuer des actions physiques qu'ils ne pourraient autrement pas réaliser. La BCI traduit les signaux cérébraux en résultats de commande en utilisant des algorithmes d'intelligence artificielle. Ces commandes peuvent être utilisées pour contrôler des fauteuils roulants, des membres prothétiques ou d'autres technologies d'assistance.
La technologie BCI a le potentiel de rendre les tâches quotidiennes plus faciles pour des individus de tous niveaux d'aptitude. Par exemple, les BCI peuvent éliminer le besoin de taper ou de donner des commandes vocales — les sujets pourraient émettre des commandes de navigation et d'entrée à un ordinateur via l'activité cérébrale.
Questions Éthiques Relatives aux Interfaces Cerveau-Ordinateur
Avec les possibilités révolutionnaires de la technologie BCI viennent des implications éthiques. À mesure que le domaine de la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur se développe et que la technologie des applications d'interface cerveau-ordinateur continue d'améliorer, un certain nombre de questions éthiques relatives à la BCI ont été soulevées.
Questions de Sécurité BCI
Une BCI est une application logicielle, et comme tout logiciel qui envoie des informations à un appareil externe, les données transmises peuvent être extraites à des fins néfastes. La sécurité est particulièrement critique dans la technologie BCI car la BCI capture des signaux directement du système nerveux d'un sujet. Bien que la BCI ne puisse actuellement pas extraire les intentions, pensées privées ou ce qu'ils lisent ou visionnent de l'utilisateur, la combinaison des données BCI avec des stimuli spécifiques pourrait un jour rendre cela possible. La BCI pourrait être utilisée pour déterminer l'état de santé d'un utilisateur ou sa familiarité avec certains événements, ce qui présente un risque de vie privée considérable.
Questions de Confidentialité BCI
De même, la confidentialité est une question importante dans l'éthique BCI, puisque les signaux neuronaux capturés peuvent être utilisés pour accéder aux informations privées d'un utilisateur. Les éthiciens ont soulevé des préoccupations concernant la manière dont les données BCI sont stockées et protégées. Par exemple, les données BCI devraient-elles être considérées comme des données médicales ou comme des données commerciales ? Les données BCI devraient-elles être anonymisées ? Comment les utilisateurs savent-ils si leurs données BCI ont été utilisées à des fins commerciales ? Bien que beaucoup de discussions autour des questions éthiques relatives aux interfaces cerveau-ordinateur soient encore en cours de réflexion, les questions de confidentialité et de sécurité demeurent des préoccupations majeures.
Découvrez comment EMOTIV protège vos données cérébrales.
Cas d'Utilisation BCI
Voici quelques-uns des exemples d'interface cerveau-ordinateur les plus courants utilisés aujourd'hui :
Neurosciences
Militaire
Médecine
Sauvetage/Gestion des Catastrophes
Sécurité
Éducation
Réhabilitation
Un Bref Historique de la BCI
Le premier moment dans l'histoire de la BCI peut être retracé au physiologiste et psychiatre allemand Hans Berger. Berger a inventé l'électroencéphalogramme, un dispositif qui enregistre les signaux EEG. Il est crédité d'avoir enregistré les premières ondes cérébrales humaines par EEG en 1924.
Le premier expérience BCI publiée consistait à utiliser l'EEG pour déplacer un curseur sur un écran. Cette expérience de 1977 fut la première réussite enregistrée de l'utilisation de la BCI dans un laboratoire.
Une expérience monumentale en 1988 menée par Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov et Liljana Bozinovska a utilisé la BCI et l'EEG pour contrôler un robot. Le sujet a dirigé le robot pour suivre une ligne sur le sol en envoyant des signaux cérébraux d'une machine EEG au logiciel BCI connecté au robot. Cette expérience a été la première à réussir à contrôler un objet physique à l'aide d'une machine EEG.
Depuis lors, une variété d'entreprises de neurotechnologie ont été créées dans le but de rendre les implants BCI et la technologie portable sûrs et efficaces pour un usage quotidien. EMOTIV a été le premier à introduire un casque EEG sans fil en 2011.
Plus récemment, en 2017, Rodrigo Hübner Mendes, un quadriplégique, est devenu la première personne à conduire une voiture F1 en utilisant uniquement ses ondes cérébrales, grâce aux technologies BCI et à un casque EEG EMOTIV.
L'entrepreneur Elon Musk's Neuralink est une entreprise centrée sur la création de dispositifs BCI qui peuvent être implantés dans le cerveau humain. En 2024, un participant nommé Alex a réussi à contrôler un curseur et à jouer à un jeu vidéo avec ses ondes cérébrales.
Facebook a également annoncé en 2017 qu'il construisait une BCI. L'interface cerveau-ordinateur de Facebook vise à permettre aux utilisateurs de taper uniquement avec leurs ondes cérébrales à travers des interfaces cerveau-ordinateur non invasives.
Qui a Inventé les Interfaces Cerveau-Ordinateur ?
Le professeur de l'UCLA Jacques Vidal a inventé le terme "BCI" et produit les premières publications évaluées par des pairs sur ce sujet. Vidal est largement reconnu comme l'inventeur des BCI, comme en témoignent les articles évalués par des pairs.
EMOTIV Propose-t-il des Dispositifs d'Interface Cerveau-Ordinateur ?
Oui ! EMOTIV est un pionnier reconnu et un leader sur le marché dans le domaine de la BCI pour des solutions d'entreprise, un usage personnel, et la technologie EEG sans fil.
EMOTIV propose des dispositifs d'interface cerveau-ordinateur qui peuvent être associés à son logiciel d'interface cerveau-ordinateur appelé EmotivBCI. EmotivBCI peut être utilisé directement pour implémenter une BCI au sein d'un ordinateur. Il peut également être associé à la plateforme gratuite et open-source NodeRed, qui connecte les sorties BCI à de nombreux dispositifs matériels externes compatibles pour implémenter un contrôle mental direct sur l'équipement du monde réel. EmotivBCI et NodeRed permettent aux développeurs de créer des applications BCI. Les dispositifs d'interface cerveau-ordinateur d'EMOTIV incluent le EMOTIV Insight et les casques EEG EMOTIV EPOC X.
Voir tous les Produits BCI d'EMOTIV
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Ci-dessus : Une femme contrôle un drone RC avec EMOTIV Insight.
Définition de l'Interface Cerveau-Ordinateur
Que signifie BCI ? Une BCI (interface cerveau-ordinateur) est une technologie qui envoie et reçoit des signaux entre le cerveau et un appareil externe. Les interfaces cerveau-ordinateur sont également appelées interfaces cerveau-machine. Les BCI collectent et interprètent les signaux cérébraux et les transmettent à une machine connectée qui exécute des commandes associées aux signaux reçus.
Une définition simplifiée de la BCI pourrait décrire la technologie comme un lien de communication entre le cerveau et un appareil externe.
BCI Passive vs. BCI Active
Les BCI peuvent être passives ou actives. Une BCI passive interprète simplement les signaux cérébraux pour donner un aperçu de l'état cognitif d'un individu. Par exemple, elle peut détecter l'état émotionnel d'un utilisateur lors d'une étude de recherche consommateur ou d'un programme de formation.
Ci-dessus : Nathalie Labrégère, née avec un handicap moteur cérébral, utilise une BCI active et un casque EPOC X pour contrôler un bras exosquelette lors de la cérémonie de la torche des Paralympiques de 2024. En savoir plus
Une BCI active nécessite que les utilisateurs modulent activement leurs signaux cérébraux pour interagir avec un appareil externe. Par exemple, un utilisateur peut imaginer le mouvement de son bras, faisant ainsi bouger un bras robotique de manière similaire.
Comment fonctionne une BCI ?
Nos cerveaux sont remplis de cellules appelées neurones. Chaque fois que nous pensons, bougeons, ressentons ou nous souvenons de quelque chose, nos neurones sont à l'œuvre. Les signaux biochimiques et électriques accomplissent ce travail. Les scientifiques peuvent détecter ces signaux et interpréter ce qu'ils signifient en utilisant la technologie d'électroencéphalographie (EEG). L'EEG peut lire les signaux du cerveau humain et les envoyer à des amplificateurs. Les signaux amplifiés sont ensuite interprétés par un programme informatique de BCI, qui utilise les signaux pour contrôler un appareil.
Acquisition de Signal
ECoG, LFP, EEG, SU, Autres
Traitement du Signal
Autoregressive, Transformée de Fourier, Filtres Spatiaux Communs, Filtre Laplacien, Ondelettes, Autres
Exemples de Dispositifs Effecteurs
Épelleurs
Curseurs
Fauteuils roulants
Drones
Jouets
Jeux vidéo
Internet des Objets (IoT)
Bras Robotiques
Qu'est-ce qu'une BCI ?
Une BCI peut également être appelée une interface cerveau-machine, une interface de contrôle neural, une interface esprit-machine ou une interface neuronale directe. Une BCI permet une communication directe entre le cerveau et un appareil externe, souvent pour contrôler son activité. Les BCI lisent les signaux du cerveau et utilisent des algorithmes d'apprentissage automatique pour traduire les signaux en une action externe.
Tan Le, co-fondateur et PDG d'EMOTIV, explique les solutions et la technologie BCI dans ce discours TED de 2010 :
BCI et EEG
Les BCI basées sur l'EEG sont caractérisées par la technique d'utilisation d'électrodes EEG non invasives pour mesurer l'activité cérébrale et traduire les signaux cérébraux enregistrés en commandes.
Les BCI détectent les changements dans l'activité cérébrale mesurés à travers un EEG. Les technologies BCI relayent ensuite ces signaux à des algorithmes d'apprentissage automatique. Les algorithmes d'apprentissage automatique ont été formés pour capter l'activité cérébrale EEG associée à certaines émotions, actions et expressions. Lorsque les algorithmes identifient une activité cérébrale EEG correspondante, la BCI peut transmettre des commandes externes pour contrôler un appareil (tel qu'un curseur d'ordinateur, un bras robotique ou un fauteuil roulant).
Les dispositifs ont été programmés pour interpréter et exécuter ces commandes, que ce soit pour contrôler un objet physique ou une interface numérique. Un sujet portant un dispositif EEG peut penser "déplacer à gauche" et le curseur se déplace à gauche — c'est un exemple d'action externe effectuée sur une interface numérique.
À Quoi Sert une BCI ?
Recherche sur les Interfaces Cerveau-Ordinateur
La recherche sur les BCI (également appelée recherche sur les interfaces cerveau-machine) représente un domaine en pleine expansion. Les chercheurs académiques ont étudié si les utilisateurs de BCI peuvent interagir directement avec des logiciels informatiques uniquement par l'activité cérébrale. Une étude a testé un système BCI sur sa capacité à détecter et classer l'activité cérébrale avec ses actions mentales associées. Les résultats ont montré que le système pouvait effectuer toutes les actions mentales avec succès et s'améliorer avec des données d'entraînement supplémentaires.
En raison de sa capacité à manipuler des dispositifs externes à travers l'activité cérébrale, une grande partie de la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur se concentre sur le contrôle à distance. Les chercheurs en BCI ont également utilisé des robots humanoïdes contrôlés par des dispositifs BCI pour manipuler un environnement distant. La BCI permet à l'utilisateur de contrôler facilement le robot dans cet environnement distant. L'utilisateur humain reçoit un retour d'information du robot, ce qui l'aide à ressentir une immersion totale dans l'environnement distant. Cela pourrait être utile dans divers cas d'utilisation de BCI, y compris les opérations militaires, médicales, et la gestion de désastres ou les opérations de recherche et de sauvetage.
Les chercheurs utilisent également la BCI pour comprendre ce que font les réseaux neuronaux en temps réel. La plupart des systèmes de tissus neuronaux sont soit compris au niveau de l'œuf individu, soit philosophés au niveau cognitif. La BCI est utilisée pour étudier comment des systèmes de tissus spécifiques réagissent à une stimulation électrique et ce que cela pourrait signifier au niveau cognitif.
***Avertissement – Les produits EMOTIV sont destinés à être utilisés uniquement à des fins de recherche et d'utilisation personnelle. Nos produits ne sont pas vendus comme des dispositifs médicaux — tels que définis dans la directive européenne 93/42/EEC. Nos produits ne sont pas conçus ou destinés à être utilisés pour le diagnostic ou le traitement de maladies.
Interfaces Cerveau-Ordinateur dans la Réhabilitation Neurologique
Les interfaces cerveau-ordinateur peuvent aider les individus qui n'ont pas l'usage de leurs membres, qui nécessitent des dispositifs d'assistance, ou qui sont incapables de parler. L'utilisation des interfaces cerveau-ordinateur dans la réhabilitation neurologique (le processus assisté par un médecin qui vise à aider les individus souffrant de troubles, blessures ou maladies du système nerveux) peut aider à améliorer la capacité d'un individu à naviguer à travers les expériences quotidiennes. Les BCI sont souvent utilisées pour la réhabilitation après un AVC ou une blessure. À l'avenir, nous pourrions voir des produits médicaux BCI utilisés lors de chirurgies ou d'autres opérations médicales.
La BCI permet aux sujets ayant des handicaps moteurs d'utiliser leur activité cérébrale pour contrôler des objets dans leur environnement et communiquer. Les interfaces cerveau-ordinateur utilisant des signaux EEG peuvent les aider à contrôler un membre prothétique ou une interface informatique.
Jeux Vidéo avec Interface Cerveau-Ordinateur
Le logiciel BCI peut "traduire" des commandes mentales à partir de données EEG en commandes dans un jeu vidéo. Dans les jeux vidéo basés sur l'interface cerveau-ordinateur, les sujets portent un casque EEG tout en jouant à des jeux VR conçus pour contrôler des objets virtuels. Dans les jeux BCI, au lieu d'utiliser un contrôleur de jeu traditionnel, le sujet utilise des commandes mentales pour activer des actions basées sur le mouvement dans le jeu — telles que "pousser", "tirer" ou "sauter". La BCI traite les commandes mentales à partir de l'EEG et déclenche l'action correspondante dans le jeu VR (interface neurale directe en réalité virtuelle).
EMOTIV EPOC a été lancé comme contrôleur de jeu en 2011. Bien que cela ait été en avance sur son temps, les avancées en matière de matériel EEG, de logiciels et d'intelligence artificielle rendent le jeu vidéo avec votre cerveau plus facile que jamais.
ALORS : Jouant Spirit Mountain sans les mains avec EPOC+ en 2011. (Source) Spirit Mountain a été développé depuis le début pour les jeux BCI. |
MAINTENANT : Jouant Elden Ring sans les mains avec EPOC X en 2024. (Source) Elden Ring a été développé pour PC et consoles. Un contrôleur BCI personnalisé a été développé en utilisant le Cortex API, permettant un jeu sans les mains. |
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Comment les Interfaces Cerveau-Ordinateur peuvent-elles Changer Nos Vies ?
Les BCI représentent des possibilités révolutionnaires pour les sujets ayant des handicaps moteurs, car elles leur permettent d'effectuer des actions physiques qu'ils ne pourraient autrement pas réaliser. La BCI traduit les signaux cérébraux en résultats de commande en utilisant des algorithmes d'intelligence artificielle. Ces commandes peuvent être utilisées pour contrôler des fauteuils roulants, des membres prothétiques ou d'autres technologies d'assistance.
La technologie BCI a le potentiel de rendre les tâches quotidiennes plus faciles pour des individus de tous niveaux d'aptitude. Par exemple, les BCI peuvent éliminer le besoin de taper ou de donner des commandes vocales — les sujets pourraient émettre des commandes de navigation et d'entrée à un ordinateur via l'activité cérébrale.
Questions Éthiques Relatives aux Interfaces Cerveau-Ordinateur
Avec les possibilités révolutionnaires de la technologie BCI viennent des implications éthiques. À mesure que le domaine de la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur se développe et que la technologie des applications d'interface cerveau-ordinateur continue d'améliorer, un certain nombre de questions éthiques relatives à la BCI ont été soulevées.
Questions de Sécurité BCI
Une BCI est une application logicielle, et comme tout logiciel qui envoie des informations à un appareil externe, les données transmises peuvent être extraites à des fins néfastes. La sécurité est particulièrement critique dans la technologie BCI car la BCI capture des signaux directement du système nerveux d'un sujet. Bien que la BCI ne puisse actuellement pas extraire les intentions, pensées privées ou ce qu'ils lisent ou visionnent de l'utilisateur, la combinaison des données BCI avec des stimuli spécifiques pourrait un jour rendre cela possible. La BCI pourrait être utilisée pour déterminer l'état de santé d'un utilisateur ou sa familiarité avec certains événements, ce qui présente un risque de vie privée considérable.
Questions de Confidentialité BCI
De même, la confidentialité est une question importante dans l'éthique BCI, puisque les signaux neuronaux capturés peuvent être utilisés pour accéder aux informations privées d'un utilisateur. Les éthiciens ont soulevé des préoccupations concernant la manière dont les données BCI sont stockées et protégées. Par exemple, les données BCI devraient-elles être considérées comme des données médicales ou comme des données commerciales ? Les données BCI devraient-elles être anonymisées ? Comment les utilisateurs savent-ils si leurs données BCI ont été utilisées à des fins commerciales ? Bien que beaucoup de discussions autour des questions éthiques relatives aux interfaces cerveau-ordinateur soient encore en cours de réflexion, les questions de confidentialité et de sécurité demeurent des préoccupations majeures.
Découvrez comment EMOTIV protège vos données cérébrales.
Cas d'Utilisation BCI
Voici quelques-uns des exemples d'interface cerveau-ordinateur les plus courants utilisés aujourd'hui :
Neurosciences
Militaire
Médecine
Sauvetage/Gestion des Catastrophes
Sécurité
Éducation
Réhabilitation
Un Bref Historique de la BCI
Le premier moment dans l'histoire de la BCI peut être retracé au physiologiste et psychiatre allemand Hans Berger. Berger a inventé l'électroencéphalogramme, un dispositif qui enregistre les signaux EEG. Il est crédité d'avoir enregistré les premières ondes cérébrales humaines par EEG en 1924.
Le premier expérience BCI publiée consistait à utiliser l'EEG pour déplacer un curseur sur un écran. Cette expérience de 1977 fut la première réussite enregistrée de l'utilisation de la BCI dans un laboratoire.
Une expérience monumentale en 1988 menée par Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov et Liljana Bozinovska a utilisé la BCI et l'EEG pour contrôler un robot. Le sujet a dirigé le robot pour suivre une ligne sur le sol en envoyant des signaux cérébraux d'une machine EEG au logiciel BCI connecté au robot. Cette expérience a été la première à réussir à contrôler un objet physique à l'aide d'une machine EEG.
Depuis lors, une variété d'entreprises de neurotechnologie ont été créées dans le but de rendre les implants BCI et la technologie portable sûrs et efficaces pour un usage quotidien. EMOTIV a été le premier à introduire un casque EEG sans fil en 2011.
Plus récemment, en 2017, Rodrigo Hübner Mendes, un quadriplégique, est devenu la première personne à conduire une voiture F1 en utilisant uniquement ses ondes cérébrales, grâce aux technologies BCI et à un casque EEG EMOTIV.
L'entrepreneur Elon Musk's Neuralink est une entreprise centrée sur la création de dispositifs BCI qui peuvent être implantés dans le cerveau humain. En 2024, un participant nommé Alex a réussi à contrôler un curseur et à jouer à un jeu vidéo avec ses ondes cérébrales.
Facebook a également annoncé en 2017 qu'il construisait une BCI. L'interface cerveau-ordinateur de Facebook vise à permettre aux utilisateurs de taper uniquement avec leurs ondes cérébrales à travers des interfaces cerveau-ordinateur non invasives.
Qui a Inventé les Interfaces Cerveau-Ordinateur ?
Le professeur de l'UCLA Jacques Vidal a inventé le terme "BCI" et produit les premières publications évaluées par des pairs sur ce sujet. Vidal est largement reconnu comme l'inventeur des BCI, comme en témoignent les articles évalués par des pairs.
EMOTIV Propose-t-il des Dispositifs d'Interface Cerveau-Ordinateur ?
Oui ! EMOTIV est un pionnier reconnu et un leader sur le marché dans le domaine de la BCI pour des solutions d'entreprise, un usage personnel, et la technologie EEG sans fil.
EMOTIV propose des dispositifs d'interface cerveau-ordinateur qui peuvent être associés à son logiciel d'interface cerveau-ordinateur appelé EmotivBCI. EmotivBCI peut être utilisé directement pour implémenter une BCI au sein d'un ordinateur. Il peut également être associé à la plateforme gratuite et open-source NodeRed, qui connecte les sorties BCI à de nombreux dispositifs matériels externes compatibles pour implémenter un contrôle mental direct sur l'équipement du monde réel. EmotivBCI et NodeRed permettent aux développeurs de créer des applications BCI. Les dispositifs d'interface cerveau-ordinateur d'EMOTIV incluent le EMOTIV Insight et les casques EEG EMOTIV EPOC X.
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Remarque sur les traductions : Les versions non anglaises de ce site Web ont été traduites pour votre commodité à l'aide de l'intelligence artificielle. Bien que nous nous efforçons d'être précis, les traductions automatisées peuvent contenir des erreurs ou des nuances qui diffèrent du texte original. Pour les informations les plus précises, veuillez vous référer à la version anglaise de ce site.
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