Grâce à des implants, l'homme est capable d'actionner un appareil par la force du cerveau. Il n'est plus très loin de faire corps avec les machines.

par   Servan Le Janne   | 9 min | 04/09/2017

Un tonnerre d’applaudissements éclate dans le ciel limpide de Californie ce 27 août 2017. À Hawthorne, le siège de la société astronautique du milliardaire américain Elon Musk, SpaceX, un écran géant disposé devant un grand tube blanc soulève les vivats d’une petite foule compacte. Au-dessous des images de la capsule qui défile dans l’hyperloop, la jauge affiche 324 km/h. Ses concepteurs de l’université technique de Munich viennent d’établir le nouveau record de vitesse du concours organisé par l’entrepreneur afin de concevoir le train du futur.

Tandis qu’il relaie la performance depuis son compte Twitter, le patron de Tesla met une autre innovation sur les rails. En toute discrétion, sa start-up de nano-biotechnologies Neuralink, créée en juillet 2016, a levé 27 millions de dollars. Injectée par dix investisseurs anonymes, cette somme qui devrait grossir pour atteindre 100 millions de dollars servira à « concevoir des interfaces cerveau-machine pour connecter les êtres humains aux ordinateurs », annonce le site de Neuralink. Les groupes Facebook et Kernel ont la même ambition.

Promoteur de la voiture autonome et du train supersonique, Elon Musk ne se satisfait plus d’une révolution des transports ; il veut intervenir sur le moteur de l’humain, c’est-à-dire le cerveau. Le mouvement, d’ailleurs, est selon lui lancé. « Sans en avoir conscience, les gens sont déjà des cyborgs », estime-t-il. Les ordinateurs, téléphones ou applications qui fournissent des réponses rapides à des questions compliquées ont entamé la mue. Reste à les connecter au cortex cérébral. Musk et quelques autres sont à pied d’œuvre.

Des pieds et des mains

À côté de l’immense globe qui fait rayonner les couleurs du Brésil sur le rond central de l’Arena Corinthians de São Paulo, le ballon officiel de la Coupe du monde de football paraît minuscule. Ce 12 juin 2014, perdue entre les danseurs et les décors de la cérémonie d’ouverture de la compétition, son entrée en jeu passe inaperçu. Beaucoup de caméras de télévision ratent le coup d’envoi symbolique, donné depuis le bord de la pelouse.

Avant l’arrivée des joueurs, un inconnu de 29 ans, Juliano Pinto, réalise la frappe la moins impressionnante du tournoi mais sans doute la plus prometteuse. C’est lui qui a été choisi pour lancer les hostilités. Par la seule force de son cerveau, ce Brésilien paraplégique parvient à mettre en branle l’exosquelette auquel il est harnaché et ainsi bouger la jambe droite. Devant lui, le ballon roule sur quelques centimètres avant d’être saisi par un jeune en costume d’arbitre et amené vers la sphère géante qui continue de tournoyer sur la pelouse.

Juliano Pinto porte une combinaison conçue par le neuroscientifique américain Miguel Nicolelis. Cette « interface homme-machine », comme il l’appelle, est reliée à son cerveau par un casque d’électrodes. Dès que le jeune homme pense à bouger, la commande est transmise sous forme d’un signal électrique semblable à ceux qui permettent aux cellules de communiquer entre elles. « Nous sommes capables de lire ces signaux et de les envoyer à des appareils », se targue le professeur de la Duke University.

Coup d’envoi de la Coupe du monde 2014
Crédits : Reginaldo Castro/ESTAD

En 2012, déjà, alors que les fans de football étaient tournés vers la Pologne et l’Ukraine où se déroulait l’Euro, des chercheurs américains associés à l’entreprise Cybernetiks apportaient la preuve que deux personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral pouvaient contrôler un bras robotique par la pensée. Ainsi, ce symbole du remplacement de l’homme par la machine sur les chaînes de montage devenait en un instant son allié potentiel.

Pour Elon Musk, la démonstration est lourde d’espoirs. Plutôt que de menacer les emplois comme le craint le vibrionnant homme d’affaires, la machine pourrait étendre son champ de compétences. Au système limbique et au cortex de notre boîte crânienne, il veut ajouter une « couche numérique tertiaire ». En un sens, estime-t-il, « nous en avons déjà une lorsque Google donne une réponse instantanée. C’est simplement l’interface qui va changer ».

Si une large part de l’activité du cerveau demeure à ce jour insondable, le cortex moteur qui contrôle nos mouvements « est bien cartographié », note Tim Urban, un blogueur américain qui a participé aux réunions de Neuralink. On peut ainsi identifier la zone qui contrôle telle ou telle région du corps. Les dispositifs qui s’en chargent « observent les produits dérivés de l’activité cérébrale et un ordinateur interprète ces signaux », explique Nicolas Roussel, directeur de recherche à l’Institut national de recherche en informatique et en numérique. Il n’est donc pas exclu qu’ils se trompent sur nos intentions profondes.

« Si la compréhension du cerveau était un prérequis pour interagir avec lui, nous aurions quelques problèmes », remarque Philip Sabes, chercheur à l’université de Californie à San Francisco (UCSF), impliqué dans le projet. « Mais il est possible de décoder un tas de choses sans vraiment comprendre la dynamique à l’œuvre. Nous n’avons pas besoin de résoudre tous les problèmes scientifiques pour progresser. » Comme l’être humain, le progrès avance sans dévoiler l’alphabet de ses ressorts internes.

Humanité v2.0

Les fondations mêmes de l’informatique sont prises dans une gangue de mystère que la récente découverte de 150 lettres attribuées à Alan Turing ne suffisent à dissiper. Considéré comme le père de la discipline, le mathématicien britannique est le premier à explorer les questions relatives à l’intelligence artificielle dans un article de la revue Mind paru en 1950, sous le titre « Computing Machinery and Intelligence ». L’ordinateur, plaide-t-il, peut avoir un comportement plus complexe que son assemblage ne le laisse présager. Un test qui portera son nom met au défi les générations futures de distinguer les réponses d’un homme de ceux d’une machine à une série de questions. Selon lui, cinquante ans suffiront pour que le flou soit tout à fait complet.

Avec Turing, d’autres mathématiciens font le pari d’un progrès exponentiel de l’informatique. L’Américain Stanislaw Ulam, par exemple, se sert du concept de singularité qui décrit une valeur mal définie au voisinage de zéro afin de penser le brouillage supposé de la frontière entre l’intelligence humaine et celle des machines. « L’accélération constante du progrès technologique et des changements du mode de vie humain », écrit-il en 1958, « semble nous rapprocher d’une singularité fondamentale de l’histoire de l’évolution de l’espèce, au-delà de laquelle l’activité humaine, telle que nous la connaissons, ne pourrait se poursuivre. » Notre temps serait compté.

Les intuitions somme toute assez pessimistes des deux hommes sont confortées par un des fondateurs d’Intel, Gordon Moore. En 1965, alors que l’entreprise américaine de microprocesseur n’est pas encore née, l’ingénieur érige une supposition au rang de loi d’airain. Constatant que la « complexité des semi-conducteurs proposés en entrée de gamme » double tous les ans à coût constant depuis 1959, il devine avec justesse une augmentation identique pour les années à venir. La loi de Moore est née.

Quatre ans après la publication, le chercheur du Massachusetts Institute of Technology (MIT) Eberhard Fetz parvient à connecter un neurone du cerveau d’un singe à un cadran placé en face de lui. En se montrant capable de l’activer dès qu’il désire de la nourriture, l’animal fait la démonstration que l’activité neuronale peut être utilisée pour diriger un appareil extérieur au corps. En 2013, le même Eberhard Fetz décrira dans la revue Frontiers in Neural Circuits comment un primate partiellement paralysé par une lésion de la moelle épinière a contrôlé son bras à l’aide d’un lien externe.

En attendant, l’hypothèse d’un remplacement par les machines passe de la science-fiction au domaine des possibles. Créateur d’une société de composants informatiques en 1974 et inventeur d’un programme lisant du texte quelle que soit sa police de caractère, l’ingénieur américain Ray Kurzweil publie le livre The Age of Intelligent Machines en 1990. Il y assure que l’humanité est sur le point d’engendrer une créature plus intelligente qu’elle. À cette période, le physicien et mathématicien Douglas Lenat tente de doter la machine Cyc de suffisamment d’informations sur son environnement pour qu’elle puisse un jour communiquer naturellement avec les humains. Il ne réussira qu’à bâtir une immense base de données incapable d’apprendre par expérience.

Afin de créer une relation plus intime entre intelligence humaine et artificielle, d’aucuns préconisent d’en passer par le cerveau. Dans son livre de 2005, Humanité 2.0, Kurzweil affirme qu’ « une émulation du cerveau humain alimenté par un système électronique fonctionnerait bien plus rapidement que nos cerveaux biologiques ». En 2011, le milliardaire russe Dmitry Itskov se lance dans la conception d’un robot contrôlable avec une interface neuronale directe, qui servira de réceptacle à un cerveau humain. Une idée folle inspirée par les expériences du chercheur britannique Kevin Warwick, qui a selon ses dires réussi à faire fonctionner un robot dont le cortex contient des neurones de rats en 2008.

Kevin « Captain Cyborg » Warwick
Crédits : Capture d’ecran YouTube

La porte du cerveau

Le professeur de cybernétique britannique Kevin Warwick compte parmi les prophètes les plus médiatiques de l’homme-machine. Depuis son livre de 2002, I, Cyborg, lui-même se rêve en individu augmenté et s’en donne quelques moyens. Des « deux espèces distinctes » dont le futur accouchera selon le sexagénaire, il se réserve la plus évoluée. « Ceux qui désireront rester humains et refuseront de s’améliorer auront un sérieux handicap », écrit-il. « Ils constitueront une sous-espèce et formeront les chimpanzés du futur. » Déterminé à s’élever au-dessus de cette humanité de deuxième classe, Warwick s’est implanté une gamme d’électrodes lui permettant d’activer une main robotique à distance dès 1998.

Baptisée BrainGate, la technologie employée a été mise au point par la société de bio-technologie Cyberkinetics en 2003, en collaboration avec le département de Neurosciences à l’université Brown. Elle a aussi permis à un homme de jouer à un jeu vidéo en se servant uniquement de son cerveau alors qu’une femme paralysée a réussi à contrôler un simulateur de vol par la pensée en 2015, en utilisant les outils de la Defense Advanced Research Projects Agency – qui dépend du département de la Défense américain.

Un an auparavant, Warwick faisait encore parler de lui en annonçant qu’un de ses super-ordinateurs baptisé Eugene Goostman avait passé avec succès le test de Turing. Mais la communauté scientifique s’est empressée de contester sa méthode. Alors que la conversation avec l’appareil ne durait que cinq minutes, une vraie expérience devrait s’étaler « sur des jours voire des heures », juge le professeur de robotique cognitive de l’Imperial College de Londres, Murray Shanahan. Ses vues sur un futur augmenté de l’humanité sont elle aussi sujettes à caution.

L’interface BrainGate
Crédits : Michael Edwards/Cyberkinetics

Les centaines de « biohackers » qui se sont implantés des puces à sa suite font face à des problèmes d’obsolescence du matériel et de dépendance, pointe Nicolas Roussel. En cas de mauvais fonctionnement d’un implant voué à déverrouiller une porte, par exemple, son porteur se trouvera bien démuni. « Sans action physique, comment être sûr qu’elle s’est ensuite bien verrouillée ? » interroge le chercheur. Comme dans les cas de la reconnaissance vocale ou des consoles détectant les mouvements, les machines peinent à donner du sens à nos mouvements. Leur compréhension est du reste parasitée par des gestes involontaires ou annexes : celui qui décroche son téléphone intempestivement en jouant à un jeu vidéo avec Kinect a des chances de perdre.

S’agissant des interfaces cerveau-ordinateur imaginées par Elon Musk, Facebook AI ou Kernel, les écueils sont plus hauts encore. L’équipe de Neuralink table sur un nombre de neurones à prendre en compte d’un million « pour créer une interface qui pourrait vraiment changer le monde », détaille Tim Urban. Or il n’est aujourd’hui possible que d’en sonder 500 à la fois. « C’est soit très loin, soit très proche selon le type de croissance que nous vivons », ajoute-t-il. Musk et son aréopage de scientifiques sont plutôt optimistes : la loi de Moore laisse espérer des progrès rapides.

Mais celle-ci bat de l’aile depuis début 2016, période pendant laquelle les grands constructeurs de puces électroniques ont annoncé renoncer à conserver le même rythme d’innovation que par le passé. Ils devront pourtant être particulièrement actif pour donner à Neuralink un matériel sans fil et biocompatible. « La technique la moins invasive serait une sorte de stent dur passé à travers une artère fémorale qui se déploierait dans le système vasculaire pour interagir avec les neurones », décrit Elon Musk.

Crédits : University of Melbourne

Cet appareillage saura-t-il saisir ce qui nous anime ? « Les interfaces cerveau-ordinateur actuelles ne détectent pas vos pensées ni votre humeur », prévient Nicolas Roussel. Tout juste discernent-elles des signaux. Comment pourraient-elles dès lors comprendre une réflexion que son auteur est parfois en peine d’expliquer ? Pour le chercheur français, cette limite sera difficile à surmonter sauf à accepter de nombreuses erreurs. « Nous ne pouvons pas nous arrêter de penser à quelque chose » sans forcément le vouloir, rappelle-t-il. Elon Musk, lui, est assez sûr de ce qu’il veut.


Couverture : Vers un cerveau homme-machine. (Ulyces.co)


 

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