S'observer dans un miroir pour voir en temps réel l'activité de son cerveau à travers son crâne, c'est le tour de passe-passe virtuel qu'ont réussi des chercheurs français en combinant un électro-encéphalogramme (EEG) classique avec des techniques de réalité augmentée.
Baptisé "Mind Mirror", ce prototype capte l'activité électrique du cerveau à l'aide d'un casque à électrodes, comme pour un EEG médical, et la retranscrit sous forme d'image. Cette cartographie cérébrale "est ensuite projetée sur un écran en superposition avec le visage du sujet", résume Anatole Lécuyer, directeur de recherche à l'Institut national de recherche en informatique et en automatique(INRIA), qui présentait mardi à la presse cette invention.
"L'idée de départ était assez simple car les technologies existent déjà, mais mettre au point la technique, surtout pour la visualisation, ça a demandé du temps", assure-t-il.
Breveté voici quelques mois, le dispositif ne nécessite qu'un équipement léger et relativement peu coûteux: un casque à électrodes, un écran d'ordinateur équipé d'une webcam (ou mieux encore un film semi-transparent posé sur l'écran qui permet d'obtenir un véritable "effet miroir" en se regardant dans les yeux) et une caméra 3D, du même type que celle utilisé par certaines consoles de jeu, pour suivre l'orientation du visage du sujet.
"On peut tourner la tête à gauche ou à droite pour mieux voir les zones du cerveau qui sont actives. Et pour l'arrière du crâne, on a mis un +rétroviseur+" qui retransmet l'image filmée par une seconde caméra, précise M. Lécuyer.
A ce jour, le dispositif est capable d'analyser les pics d'activité électrique générés par les neurones et de les afficher en dégradés de couleur selon leur intensité. Après calibrage, il peut aussi distinguer si le sujet est en phase de relaxation ou s'il fournit un effort, mental ou musculaire.
Quel avenir pour ce miroir cérébral virtuel, développé par l'INRIA et l'Institut national des sciences appliquées (INSA) de Rennes ?
Les chercheurs envisagent des applications destinées à l'enseignement des sciences, voire à des activités ludiques. Mais à plus long terme, ils souhaitent surtout l'appliquer au domaine médical, où il pourrait contribuer à soigner certains troubles neurologiques, grâce par exemple au "neurofeedback", ou "retour neuronal".
Cette technique consiste à faire visualiser en temps réel au patient son activité cérébrale pour mieux en prendre conscience et, le cas échéant, la modifier. Elle est déjà utilisée pour traiter les troubles de l'attention, du sommeil ou dans la rééducation motrice après des accidents vasculaires cérébraux.
Selon les concepteurs du Mind Mirror, "l'effet miroir" donné par la réalité augmentée pourrait doper l'apprentissage par neurofeedback en offrant une meilleure visualisation de l'activité du cerveau, un peu comme un sportif qui observe son corps en train de travailler.
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