La Défense Advanced Research Projects Agency (DARPA) annonce un nouveau programme de R&D, Neural Engineering System Design (NESD – conception de système d’ingénierie de neurones). Ce programme vise à développer une interface neuronale implantable en mesure de fournir une résolution de signal sans précédent et de bande passante de transfert de données entre le cerveau humain et le monde numérique. L’interface pourrait servir de traducteur, de conversion entre la langue électrochimique utilisée par les neurones dans le cerveau et les uns et les zéros que constituent le langage informatique. Un lien de communication serait réalisé dans un dispositif biocompatible ne dépassant pas un centimètre cube.

Le programme peut améliorer considérablement les capacités de recherche en neuro-technologie et fournir une base pour de nouvelles thérapies.

« Les meilleurs systèmes d’interface cerveau-ordinateur d’aujourd’hui sont comme deux superordinateurs essayant de se parler à l’aide d’un vieux modem de 300 bauds, » dit Phillip Alvelda, gestionnaire de programme NESD. « Imaginez ce qui va devenir possible lorsque nous améliorons nos outils pour vraiment ouvrir le canal entre le cerveau humain et l’électronique moderne. »

Les applications potentielles du programme sont des dispositifs qui pourraient compenser les déficits de la vue ou de l’audition, en introduisant l’information auditive ou visuelle numérique dans le cerveau à une résolution et à une qualité empirique bien plus élevé qu’avec la technologie actuelle.

Les interfaces neurales actuellement approuvées pour l’usage humain compressent une énorme quantité d’informations par le biais de seulement 100 canaux, chaque canal agrégeant des signaux provenant de quelques dizaines de milliers de neurones à la fois. Le résultat est bruyant et imprécis. En revanche, le programme NESD vise à développer des systèmes qui communiquent clairement et individuellement avec n’importe lequel et jusqu’à 1 million de neurones dans une région donnée du cerveau.

Pour atteindre ces objectifs ambitieux et s’assurer que le programme est pratique en dehors d’un contexte de recherche, cela nécessitera des percées pour intégrer de nombreuses disciplines y compris la neuroscience, la biologie synthétique, l’électronique de basse puissance, la photonique, le conditionnement des dispositifs médicaux et de la fabrication, les systèmes d’ingénierie, et les essais cliniques. En plus des défis matériels du programme, les chercheurs de NESD seront tenus d’élaborer (de développer) des techniques mathématiques et de neuro-calcul avancées, pour d’abord transcoder l’information sensorielle à haute définition entre les représentations de neurones corticaux et électroniques et puis compresser et représenter ces données avec un minimum de perte de fidélité et de fonctionnalité.

Le programme NESD vise à recruter un éventail diversifié d’éminents intervenants de l’industrie désireux d’offrir à l’état de l’art des services de prototypage et de fabrication et la propriété intellectuelle aux chercheurs de NESD sur une base pré-concurrentielle. Dans les phases ultérieures du programme, ces partenaires pourraient aider à la transition des technologies qui en résultent dans les espaces recherche et les applications commerciales. DARPA investira jusqu’à $ 60 millions dans le programme NESD sur quatre ans.

Source : Darpa

Pour en savoir plus :
Neural Engineering System Design (NESD)
DARPA-SN-16-17 Neural Engineering System Design (NESD)
Neural Engineering System Design
DARPA et l’Initiative du cerveau