Chaque fois qu'un enfant atteint de paralysie cérébrale s'apprête à bouger la jambe, une décharge électrique particulière se produit dans son cerveau — un lent déplacement de tension. Les scientifiques l'appellent un potentiel lié au mouvement. Une interface cerveau-ordinateur (un système qui lit les intentions à partir des signaux cérébraux) peut capter cette décharge et la transformer en commande pour un appareil de rééducation. Mais il y a un hic : avant chaque séance, le système doit être longuement calibré pour chaque enfant. Les enfants se fatiguent, leur intérêt s'éteint, et le précieux temps de thérapie s'écoule.
Une équipe de chercheurs canadiens a décidé d'éliminer cette routine. Ils ont enregistré l'électroencéphalogramme (l'enregistrement de l'activité électrique du cerveau à la surface du crâne) de quatre enfants atteints de paralysie cérébrale — ceux-ci ont fléchi la cheville vers le tibia 27 fois. Ensuite, ils ont entraîné un réseau de neurones à mémoire à long et court terme (une architecture qui saisit bien les séquences temporelles) sur ces données. Le réseau a été entraîné de différentes manières : de façon classique — en recommençant à zéro pour chaque enfant — et avec de nouvelles approches — en accumulant l'expérience de toutes les séances et de différents enfants. Le calibrage classique donnait des résultats modestes. Mais lorsque le réseau apprenait sur des données communes puis était légèrement ajusté pour un enfant spécifique, la précision de la détection de l'intention atteignait 93%. Le temps de calibrage était réduit au minimum.
Cette approche rappelle un orchestre qui répète ensemble puis s'adapte rapidement à l'acoustique d'une nouvelle salle. Le réseau de neurones accumule une « compréhension » générale des signaux cérébraux du mouvement, et un court calibrage ne fait qu'affiner les détails. Cela signifie qu'à l'avenir, un enfant pourra venir à une séance, enfiler un bonnet léger — et en moins d'une minute, contrôler l'appareil par la pensée. Sans ennui, sans fatigue, avec l'espoir de nouveaux mouvements.
Le lent déplacement de tension qui précède le mouvement est préparé par le cerveau près d'une seconde avant que les muscles ne reçoivent l'ordre.
Dans la série « Black Mirror », les gens contrôlaient la technologie par la pensée grâce à un minuscule implant — ici, le principe est similaire, mais sans chirurgie et avec un simple bonnet sur la tête.