Des tatouages temporaires pourraient rendre possible la télépathie électronique et la télékinésie

Les tatouages électroniques provisoires pourraient bientôt aider des personnes à piloter des drones seulement avec la pensée, de parler télépathiquement, disent les chercheurs.

Les machines commandées utilisant le cerveau ne font plus partie de la science-fiction. Ces dernières années, les implants cérébraux ont permis aux utilisateurs de contrôler la robotique en se servant uniquement de leur esprit, ce qui laisse penser qu’un jour, les patients pourraient surmonter leurs incapacités en utilisant des membres bioniques ou des exosquelettes mécaniques.

Mais les implants cérébraux sont des technologies invasives, qui ne sont probablement utiles qu’aux personnes qui en ont besoin. Au lieu de cela, Todd Coleman, ingénieur électricien à l’Université de Californie à San Diego, conçoit des moyens non invasifs de contrôler des machines par l’esprit, techniques que pratiquement tout le monde pourrait utiliser.

Son équipe développe des composants électroniques flexibles sans fil que l’on peut appliquer sur le front, tout comme les tatouages temporaires pour lire l’activité cérébrale.

Image d’un composant électronique possédant des propriétés physiques, c’est-à-dire une rigidité, une rigidité à la flexion, une épaisseur et une densité massique, adaptées à l’épiderme. De tels systèmes électroniques «épidermiques» s’intègrent et se conforment de manière transparente à la surface de la peau de manière mécaniquement invisible pour l’utilisateur. Les appareils ont le potentiel de fournir une gamme de fonctions de soins de santé et non liées aux soins de santé. Image John A. Rogers.

« Nous voulons quelque chose que nous pouvons utiliser dans un coffee shop pour s’amuser », a déclaré Coleman.

Les dispositifs ont une épaisseur inférieure à 100 microns, soit le diamètre moyen d’un cheveu humain. Ils sont constitués de circuits intégrés dans une couche de polyester caoutchouteux qui leur permet de s’étirer, de se plier et de se froisser. Ils sont à peine visibles lorsqu’ils sont placés sur la peau, ce qui les rend faciles à dissimuler des autres.

Les appareils peuvent détecter les signaux électriques liés aux ondes cérébrales et incorporer des cellules solaires pour l’alimentation et des antennes leur permettant de communiquer sans fil ou de recevoir de l’énergie. D’autres éléments peuvent également être ajoutés, tels que des capteurs thermiques pour surveiller la température de la peau et des détecteurs de lumière pour analyser les niveaux d’oxygène dans le sang.

À l’aide des tatouages électroniques, Coleman et ses collègues ont découvert qu’ils pouvaient détecter des signaux cérébraux reflétant des états mentaux, tels que la reconnaissance d’images familières. Une des applications qu’ils poursuivent actuellement est la surveillance des bébés prématurés afin de détecter l’apparition de crises épileptiques pouvant conduire à l’épilepsie ou à des problèmes de développement du cerveau. La start-up MC10 de Cambridge, dans le Massachusetts, est en train de commercialiser les dispositifs destinés à la consommation, aux soins de santé numériques, aux dispositifs médicaux et aux produits industriels et de défense.

Le laboratoire d’interaction neuronale dirigé par Todd Coleman, professeur en bio-ingénierie à l’Université de San Diego, et Mary J. Harbert, MD, directrice de l’UCSD (neurologie néonatale) et de l’hôpital pour enfants de Rady, étudient l’utilisation de patchs portables de la taille d’un timbre, de capteurs émetteurs sans fil pour remplacer les gros fils actuellement utilisés pour surveiller les nouveau-nés dans l’USI néonatale. La plus grande avancée en matière de soins intensifs néonatals pour les prématurés a été la stabilisation du cœur et des poumons. Mais de nos jours, les experts se concentrent de plus en plus sur les lésions cérébrales: le sous-développement du système vasculaire cérébral, les hémorragies et les convulsions se produisent généralement chez les prématurés. Si rien n’est fait, ils peuvent conduire à l’épilepsie ou à des problèmes de développement cognitif. Image Todd Coleman / UCSD.

Télékinésie électronique ? Télépathie numérique ?

Dans des études antérieures, l’équipe de Coleman avait découvert que les volontaires pouvaient utiliser des capuchons incrustés d’électrodes pour contrôler à distance les avions et piloter un véhicule aérien sans pilote sur des champs de maïs dans l’Illinois. Bien que les tatouages électroniques ne puissent actuellement pas être utilisés pour piloter des avions, «nous y travaillons activement», a déclaré Coleman.

Ces dispositifs peuvent également être appliqués sur d’autres parties du corps, telles que la gorge. Lorsque les gens pensent à parler, les muscles de la gorge bougent même s’ils ne parlent pas, un phénomène connu sous le nom de subvocalization. Les tatouages électroniques placés sur la gorge pourraient donc se comporter comme des microphones sous-vocaux à travers lesquels les gens pourraient communiquer en silence et sans fil.

«Nous avons démontré que nos capteurs peuvent capter les signaux électriques des mouvements musculaires dans la gorge afin que les gens puissent communiquer sans réfléchir», explique Coleman. Les tatouages électroniques placés sur la gorge pourraient également capter des signaux qui aideraient les smartphones à reconnaître leurs paroles, a-t-il ajouté.

Les implants cérébraux invasifs restent meilleurs pour la lecture de l’activité cérébrale, note Coleman.

Mais le neuroscientifique Miguel Nicolelis du centre médical de l’Université Duke affirme que des technologies non invasives telles que celles-ci sont nécessaires pour le cerveau. «Les gens voudront naviguer dans les environnements rien qu’en pensant, ou jouer à des jeux en pensant tout simplement», explique Nicolelis, qui n’a pas participé à cette recherche.

Coleman a détaillé les dernières découvertes de son groupe à Boston le 17 février lors de la réunion annuelle de l’Association américaine pour le progrès de la science.

Le laboratoire d’interaction neuronale dirigé par Todd Coleman, professeur en bio-ingénierie à l’Université de San Diego, collabore avec Ricardo Gil da Costa, PhD de l’Institut Salk, à examiner l’utilisation de composants électroniques flexibles et portables sur le front afin de surveiller les atteintes congénitales avec des systèmes minimalement envahissants. Ces patchs de capteurs surveillent les rythmes électriques du cerveau et peuvent transmettre sans fil des informations de manière optique (via des LED) ou électromagnétiques (via des antennes flexibles) afin de fournir des mesures quantitatives de la modulation de l’attention qui peuvent varier avec l’évolution de la démence, de la maladie d’Alzheimer, de la dépression et schizophrénie. Cette électronique portable peu envahissante laisse entrevoir de futures applications de surveillance du cerveau clinique pour les hôpitaux et les laboratoires, les cliniques de jour ou même à domicile. Image Todd Coleman / UCSD.

Gizmodo