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La Brain tech, eldorado économique et défi éthique

Perspectives et enjeux

Selon le World Economic Forum, les 7,5 milliards de cerveaux humains que nous sommes auront besoin d’aide pour prospérer dans la quatrième révolution industrielle qui nous est annoncée.

L’internet des objets, l’intelligence artificielle et la robotisation croissante sont les sujets de nombreux débats argumentés. Leurs impacts, réels ou fantasmés, à court et moyen terme, sont l’objet de nombreux débats techniques, business et philosophiques. Les points de vue se succèdent dans les médias sur l’impact de l’intelligence artificielle sur notre vision du travail, notre stratégie politique et militaire, nos organisations, notre relation au monde et à l’autre.

Au milieu de ces discussions, un point nous interpelle : quel est le sort réservé à l’Intelligence dite « naturelle » (humaine essentiellement) par l’industrie de la Cognitive Tech ou Neuro Tech? Sujet d’autant plus essentiel et d’actualité dans un contexte où le QI moyen aurait baissé significativement ces dernières années en France et en Occident, où les maladies neurodégénératives progressent, au premier rang desquelles se hissent Alzheimer et Parkinson, et où les populations des pays du Nord vieillissent de plus en plus rapidement.

En outre, nombreux, dont Elon Musk, voient un lien fort entre développement de l’intelligence artificielle et l’intelligence humaine. Ils sont déjà entrain de travailler sur des projets d’amélioration des capacités humaines afin de faire face à la croissance exponentielle des capacités de l’IA et de ses menaces présupposées.

L’amélioration du cerveau humain, selon le World Economic Forum, ne serait plus, à terme, un luxe réservé à certains mais une condition d’existence sine qua none. De nombreuses questions sont posées : que pouvons-nous faire pour renforcer la connectivité cérébrale à tout âge, améliorer notre capacité à résoudre des problèmes complexes, la pensée novatrice, l’intelligence émotionnelle…? Autant de compétences considérées comme indispensables pour réussir dans la quatrième révolution industrielle.

Ainsi, cette note de synthèse souhaite apporter un éclairage sur l’industrie de la cognitive tech ou neuro tech puis en présente ses principaux enjeux et défis. Un sujet clé pour notre avenir qui s’avère aussi déterminant et sensible quant à notre conception de l’humain que l’ingénierie du génome.

Des avancées technologiques synonymes d’une explosion des recherches en neurosciences

Observer, mesurer, analyser et pouvoir influencer notre fonctionnement neuronal

Le terme de neurotechnologie peut être défini de différentes manières. Nous nous inspirerons particulièrement de la définition de l’université de Freibourg :

D’une manière générale, la neurotechnologie peut être considérée comme un moyen artificiel d’interagir avec le fonctionnement du cerveau. Cette version inclut l’ajustement pharmacologique de l’activité du cerveau, par exemple les médicaments traitant la maladie de Parkinson ou la démence sénile, ou qui visent à augmenter les performances cognitives.

Dans une définition plus technique, nous pouvons considérer la neurotechnologie comme :

(I) des outils techniques et informatiques qui mesurent et analysent les signaux chimiques et électriques dans le système nerveux, que ce soit le cerveau ou les nerfs des membres. Ceux-ci peuvent être utilisés pour identifier les propriétés de l’activité nerveuse, comprendre comment le cerveau fonctionne, diagnostiquer les conditions pathologiques, ou contrôler les dispositifs externes comme les neuroprothèses, ou les «interfaces machine cerveau» voire les interfaces « cerveaux – cerveaux »

(II) des outils techniques pour interagir avec le système nerveux pour modifier son activité, par exemple pour restaurer l’apport sensoriel comme avec les implants cochléaires pour restaurer l’ouïe ou la stimulation cérébrale profonde pour arrêter les tremblements et traiter d’autres conditions pathologiques.

La recherche en neurotechnologie dans ce contexte comprend toutes les recherches qui contribuent à ces systèmes, y compris, par exemple la résolution des problèmes d’encapsulation de circuits électroniques, de simulations de réseaux neuronaux et de réseaux biologiques de culture pour comprendre leurs propriétés et le développement de techniques d’implant chirurgical.

Sujet particulièrement sensible, l’interaction avec le cerveau exige un haut niveau de responsabilité éthique envers le patient, mais aussi envers la société en raison de son influence sur notre concept de l’être humain en tant que tel. Par conséquent, la neurotechnologie inclut le discours sur l’éthique de la neurotechnologie.

Les neurotechs restent pour le moment principalement l’apanage de la recherche fondamentale. Pour autant, des applications émergent dans des marchés très variés initiées par des gouvernements et des entreprises privées, porteuses de visions très ambitieuses … voire pour certaines dignes d’Icare?

Le développement du business de la Neurotech et les avancées technologiques (nanotech et informatique) ont permis une explosion de la recherche dans ce domaine.

Entrepreneurs et investissements alimentent une croissance effrénée

Avec des investissements publics et privés, l’innovation évolue à un rythme accéléré, en témoigne l’explosion du nombre de brevets déposés dans le domaine des neuro tech depuis 2010 aux États Unis (source Sharpbrain).

Des domaines d’application variés sont concernés : l’interface cerveau – machine, l’augmentation des capacités intellectuelles, la gestion de l’humeur, la manipulation des objets par la pensée, la lutte contre les neurodégénérescences, les maladies d’Alzheimer ou de Parkinson, Brain fitness …

Des initiatives gouvernementales

Sujet d’importance stratégique pour les États, de nombreuses initiatives gouvernementales ou inter gouvernementales ont été lancées ces dernières années avec des logiques fortes de Partenariat Privé Public.

Les scientifiques commencent à travailler sur l’ingénierie inverse du cerveau

On peut noter l’initiative américaine menée par la DARPA Brain initiative :

If we want to make the best products, we also have to invest in the best ideas… Every dollar we invested to map the human genome returned $140 to our economy… Today, our scientists are mapping the human brain to unlock the answers to Alzheimer’s… Now is not the time to gut these job-creating investments in science and innovation. Now is the time to reach a level of research and development not seen since the height of the Space Race.” – President Barack Obama, 2013 State of the Union.

Un nouveau développement permet d’implanter des implants cérébraux de niveau supérieur

On peut également mentionner l’initiative menée au niveau européen « the human brain project » même si contestée par de nombreux scientifiques.

A côté de la recherche fondamentale, de nombreuses applications commerciales sont actuellement testées voire commercialisées.

Utiliser le pouvoir de l’esprit

Fait qui pourrait en surprendre plus d’un, il est déjà possible de manipuler à distance des objets par le pouvoir de la pensée.

Lors d’une expérimentation, une personne quadriplégique a su piloter sur simulateur un F35 uniquement par la pensée. Associée à la robotique, cette application pourrait notamment améliorer la vie des personnes en situation de mobilité fortement réduite.

Cela est possible par la lecture, la retranscription de codes neuraux (directement associés à des actions) et leur « téléchargement » ensuite dans le cerveau d’une autre personne, lui permettant ainsi de reproduire ces mêmes actions par la pensée.

Certaines solutions sont déjà commercialisées à destination du grand public. La startup australienne Emotiv, une des plus en vue sur le sujet, dirigée par Tan Lee, commercialise des « brain wearables ».

Révolutions à venir dans les réseaux sociaux avec à la clé une expérience client « magnifiée »

Croyez le ou non, Mark Zuckerberg a des convictions fortes sur la télépathie et pense qu’un jour nous serons en mesure d’échanger via télépathie sur Facebook.

Facebook travaille sur une interface cérébrale qui vous permettra de « communiquer uniquement avec votre esprit »

Bien entendu, une telle révolution prendra probablement plusieurs dizaines d’années ; mais les recherches actuelles semblent suggérer que cela serait de l’ordre de l’envisageable.

Avant d’arriver à ce stade, où des questions éthiques et de préservation de la vie privée et intime ne manqueront pas de se poser, Facebook cherche à améliorer l’expérience client en la simplifiant au maximum.

Ainsi est né le projet « typing by brain » à la R&D de Facebook. Ce projet consiste à développer une solution non invasive (i.e sans implants cérébraux) qui permettrait de détecter ce que l’utilisateur voudrait écrire. Cette solution permettrait de traduire des pensées en texte à raison de 100 mots par minute! De nombreux neuroscientifiques restent très sceptiques car aujourd’hui avec des solutions invasives, le record de mots est porté à 8 mots à la minute.

Une autre entreprise, Openwater, dirigée par une ancienne haute responsable de Facebook, ambitionne de proposer des solutions d’échanges télépathiques dans un horizon de 3 ans.

Et si vous pouviez « voir » directement dans le cerveau d’une autre personne ?

Plus globalement, la neurotechnologie, associée à la révolution Data au sens large, peut être amenée à radicalement impacter les pratiques du marketing et de la communication grâce à une connaissance réellement plus intime du client.

Améliorer les capacités humaines : cognitives, cérébrales et physiques

Elon Musk est intervenu à de multiples occasions pour alerter sur les risques de développement à terme d’une intelligence artificielle générale qui ne nous voudrait pas que du bien…

En mars dernier, le CEO de Tesla et de SpaceX entre autres a révélé sa nouvelle entreprise Neuralink, dont le but avoué est de construire un système BCI (brain computer interface) qui serait implanté dans le cerveau humain afin de lui permettre de rivaliser avec l’IA. Musk imagine une solution sans opération lourde mais plutôt une solution inoculée par voie sanguine.

Elon Musk lance une entreprise pour fusionner votre cerveau avec un ordinateur

Bien qu’il n’ait pas dévoilé d’informations sur les principes techniques de la solution envisagée, les neuroscientifiques supposent que la solution reposerait sur de la recherche de pointe actuelle impliquant de minuscules électrodes de « neural dust » qui se déploient dans le cerveau.

A moyen terme, la solution de Neuralink viserait à aider les personnes souffrant de handicaps cérébraux puis à long terme elle deviendrait une solution grand public.

Dans cette même logique, Kernel, société fondée par Bryan Johnson (Braintree revendue à Ebay) souhaitait initialement commercialiser un implant cérébral pour aider les personnes souffrant de pertes mémorielles importantes (Alzheimer notamment). A noter toutefois que depuis son lancement, Kernel a fait évoluer sa vision pour se concentrer sur l’enregistrement des signaux générés par les neurones.

D’autres entreprises pionnières dans leur domaines cherchent à exploiter le principe de neuroplasticité afin d’apporter un “mieux être” cognitif et améliorer les capacités d’apprentissage. On parle de Brain fitness via l’évaluation des capacités cognitives et la mise en place de thérapies (BrainHQ, CogniFit, Akili, Pear Therapeutics, MyndYou, Click Therapeutics, Cogniciti, SBT Group) via diverses applications mobiles (Headspace, Claritas Mindsciences) ou autres solutions de type électroencéphalographie (Emotiv, Interaxon, NeuroSky) ou réalité virtuelle (MindMaze).

Shelli Kesler de l’université de Stanford a publié un article qui montrait l’impact significatif de Lumosity, une application Brainfitness : 12 semaines d’utilisation avaient significativement amélioré les fonctions cognitives et cérébrales d’un groupe d’utilisatrices.

Ainsi, de nombreuses startups promettent des solutions pour nous aider à monitorer notre “neuro-santé” et améliorer nos capacités cognitives, qui s’appuient sur l’analyse des données et une personnalisation extrême.

Enfin, il nous semble aussi intéressant d’évoquer le développement des nootropiques : des médicaments, plantes et substances diverses permettant une augmentation cognitive et qui ne présenteraient pas ou relativement peu d’effets nocifs sur la santé à dose standard. Il est fort à parier qu’un marché colossal est à conquérir quand on voit l’importance de la consommation de produits psychoactifs sur les lieux de travail (source : Le Monde.fr).

Vers une révolution du sport et une amélioration sans précédent des performances sportives

Le multiple champion de football américain Tom Brady, considéré comme l’un des plus grands athlètes de l’histoire du football américain voire du sport, a présenté son “brain resiliency programme” un des éléments qui lui a permis d’être au plus haut dans la maitrise de son sport et pendant longtemps. Ce programme contient un volet entier dédié à l’utilisation de la neurotech.

La firme américaine HaloNeuro commercialise déjà des casques plébiscités par les sportifs de haut niveau qui leur permettent d’améliorer leurs performances obtenues en entrainement. En améliorant la transmission du signal cerveau muscle, l’apprentissage et les performances des sportifs sont améliorés.

Ainsi, le sport voit lui aussi dans son ensemble ses repères bousculés par les neurosciences et la brain tech. Une autre revanche des « nerds » en quelque sorte…

Plus encore, voire plus inquiétant, au-delà de la lecture du cerveau

L’optogénétique correspond à un nouveau domaine de recherche et d’application, associant l’optique à la génétique. Cette technique est notamment utilisée pour identifier des réseaux neuronaux.
L’optogénétique est principalement basée sur une protéine, la channelrhodospine, qui possède la propriété d’être activée par la lumière bleue. Des cellules neuronales exprimant cette protéine, peuvent alors elles-mêmes être activées par de la lumière bleue, apportée par une fibre optique. (Futura-Sciences)

Des chercheurs explorent les possibilités d’aller au-delà de la lecture du cerveau pour envisager de passer en « mode écriture » afin de pouvoir en quelque sorte contrôler la pensée et implanter de nouveaux souvenirs.

Le Pr. Yuste, du Kavli Institute for brain science, a utilisé une des plus récentes avancées technologiques, l’optogénétique, pour reprogrammer le cerveau de souris pour leur faire croire avoir vu quelque chose qu’elles n’avaient jamais vu. L’optogénétique altère les neurones via un procédé mêlant à la fois optique (utilisation d’une lumière bleue) et génétique (utilisation d’une protéine).

Selon le Pr. Yuste, Imaginons qu’une telle découverte technologique pénètre le marché des produits technologiques ou du bien-être sous la forme d’un accélérateur de performance cognitive ou de mémorisation, cela ouvrirait la porte aux possibilités d’implanter des souvenirs aux personnes à leur insu et pourraient ainsi remodeler leur identité propre! La question n’étant pas de savoir si cela est possible mais de savoir quand et dans quel cadre cela sera possible compte tenu des avancées technologiques observées à l’heure actuelle…

Comme on peut le constater, la brain tech est un domaine en plein boom et porteurs d’évolutions lourdes de conséquences sur nos vies.

Certains experts et chercheurs tempèrent néanmoins ces éléments en arguant du fait que même avec les milliards potentiellement investis notamment par la Silicon Valley, il s’agit avant tout de recherche fondamentale et non de sciences appliquées répliquables plus rapidement en business model. De nombreuses questions clés resteraient encore ouvertes avant d’envisager des applications commerciales.

Cela fait également dire à ces mêmes experts que la présence de grands noms, de fonds importants ne serait pas sans risque de créer une bulle d’illusions voire de désillusions ultérieures si les promesses sont trop hautes et non tenues.

En dépit de ces réserves, devons-nous nous inquiéter ou en tout cas de nous interroger sur l’ambition des géants technologiques qui veulent entrer dans nos têtes ? Après avoir réussi à conquérir une grande part du temps disponible du cerveau des individus, veulent-ils réussir tout simplement à encore mieux mesurer et plus fortement influencer nos décisions?

Des impacts et des défis éthiques auxquels nous semblons ne pas être suffisamment préparés

Face à cette grappe d’innovations aux impacts sans précédent, inquiétudes et controverses se développent.

Des organisations internationales se sont explicitement emparées de la question. Le World Economic Forum a créé à cette fin le Global Council on the Future of Human Enhancement qui a pour but d’évaluer les nouvelles technologies et de s’assurer qu’elles sont acceptables d’un point de vue éthique.

Des experts de renom dans les neurosciences se sont mobilisés afin de sensibiliser l’opinion publique et les décideurs sur la nécessité de définition d’un cadre protecteur pour nos vies.

27 experts de renommée internationale arguent du fait que ces puissantes neurotechnologies, à l’origine conçue pour aider les personnes handicapées (moteurs ou cognitifs), pourrait exacerber les inégalités sociales et offrir à certaines entreprises, hackers ou gouvernement mal intentionnés de nouvelles voies pour exploiter les gens.

Ce groupe des 27, le groupe Morningside, conclut que les questions relatives aux neurotechnologies sont aussi voire plus cruciales que les questions relatives à l’utilisation de l’IA.

Ainsi le groupe Morningside a rédigé les neuro-droits des citoyens et estime qu’ils devraient figurer dans les textes réglementaires et les chartes internationales comme la déclaration universelle des droits de l’homme.

Parmi les droits à protéger car potentiellement menacés par une brain tech non éthique : la vie privée, l’identité, l’intégrité des personnes et l’équité entre elles.

La vie privée

Chaque individu devrait avoir le droit de garder privé le type de données collectées et exploitées par les neurotech.

Afin de s’en assurer, le groupe Morningside recommande les principes suivants :

  • Passer en mode opt out par défaut la possibilité de partager ses neuro données. Le traitement de ces données serait inspiré des principes du don d’organes. Chaque individu devrait explicitement donner son accord pour le partage de ses neuro-données. Cela impliquerait la mise en œuvre de processus sécurisés intégrant de manière transparente chaque partie prenante avec des rôles clairement délimités dans l’exploitation des données, avec mention des objectifs visés ainsi que de la durée d’utilisation de ces données.

  • Le partage, le transfert et la vente des neuro-données devraient être également strictement régulés à l’instar de qui existe pour les dons d’organes.

  • Enfin l’utilisation de technologies désignées pour être plus protectrices du point de vue de l’individu doit être incitée. En particulier, les systèmes distribués type Blockchain, smart contracts, car permettant une meilleure traçabilité et auditabilité des systèmes sans nécessité d’un tiers de confiance centralisateur de l’information.

L’intelligence artificielle pourrait détourner les interfaces cerveau-machine

Augmentation, identité et inégalités

Les individus pourraient connaître une pression croissante pour utiliser les neurotech dés lors que les premiers le font et disposent alors de capacités plus importantes. Cette pression à adopter les neurotech risque de changer les normes sociales et soulever des problèmes d’inégalité flagrants et de nouvelles formes de discrimination. Plus encore, lorsqu’il s’agit de course à l’utilisation des neurotech à des fins militaires. Déjà, l’armée américaine forment leurs soldats d’élite et leurs analystes et les équipent avec ces « nouvelles technologies » afin d’augmenter leurs capacités cognitives et physiques.

Une neuro-ingénierie responsable

De manière sous-jacente dans l’ensemble des recommandations des 27, il s’agit avant tout d’un appel à la prise de conscience et de responsabilités qui s’adjoignent à l’énorme potentiel des neurotech en prenant en compte les aspects sociaux et éthiques de ces innovations, à l’instar de ce qui est fait par l’IEEE Standards association concernant l’IA et les systèmes autonomes.

Une gouvernance proactive et éviter le neuro-hype

La société dans son ensemble et l’industrie de la Brain tech pourrait profiter d’un cadre de discussions anticipées et inclusive sur les enjeux éthiques, légaux et les implications sociétales de la mise sur le marché de ces nouvelles technologies. Par exemple, l’impact des devices neuromodulaires qui viseraient à améliorer nos capacités cognitives y compris notre moral, les impacts sur la dignité humaine ou l’accès équitable à ces solutions, pourraient être considérés de manière anticipée dans le processus de recherche et de développement.

Dans ce domaine comme dans tout nouveau domaine technologique disruptif, la désinformation et les publicités mensongères peuvent être légions. Le risque de défiance du public peut être alors important empêchant ainsi la formation de marchés vertueux et le développement de solutions et de produits viables économiquement.

Les régulateurs doivent en ce sens intervenir afin de favoriser l’émergence d’un écosystème sain viable et durable.

Ce panorama de la Brain tech, de ses perspectives et de ses enjeux, ne doit pas nous faire oublier que ces neurotechnologies sont encore loin d’être pleinement intégrées dans les usages et la vie quotidienne de chacun. Néanmoins, les progrès technologiques actuels de la neurotech et l’engouement des grands groupes indiquent que nous y arriverons peut-être plus rapidement que prévu.

L’opportunité actuelle d’améliorer la vie des personnes à mobilité fortement réduite ou des personnes atteintes de dysfonctionnements neuraux ou neuronaux doit être évidemment poursuivie et accélérée.

En faisant cela, nous nous rapprochons d’un avenir où il sera possible de manipuler facilement les mécanismes du cerveau, de décrypter les intentions, les émotions et les décisions. D’un avenir où les individus pourront interagir sur le monde qui les entoure par la pensée via des devices et des machines.

Il nous semble finalement que deux questions majeures doivent être traitées : l’une du point de vue de l’individu dont on doit protéger l’intégrité et l’identité et l’autre du point de vue de la collectivité à laquelle on doit assurer l’équité d’accès et minimiser les risques de discrimination majeure rendus possible par cette technologie si laissée entre les mains de privilégiés uniquement.

Sans être foncièrement néo-luddite, ne serait-il pas, à l’instar du moratoire qui avait été demandé s’agissant de CRISPR Cas 9, pertinent d’envisager un moratoire sur ces technologies une fois arrivées à un stade d’application suffisamment avancé ?

sources : IEEE Spectrum: Silicon Valley’s Latest Craze: Brain Tech. Elon Musk, Mark Zuckerberg, and other big Silicon Valley players want to make commercial gadgets for your brain.
Stat News: New brain technologies pose threats to privacy and autonomy that are all too real, experts warn.
DARPA and the Brain Initiative.
The World Economic Forum: Five reasons the future of brain enhancement is digital, pervasive and (hopefully) bright
The World Economic Forum: 5 ways brain science is changing our world.
The Conversation: Considering ethics now before radically new brain technologies get away from us. Andrew Maynard Director, Risk Innovation Lab, Arizona State University.
LSE Business Review: How to ensure future brain technologies will help and not harm society
Nature 551, 159–163 (09 November 2017) doi:10.1038/551159a Four ethical priorities for neurotechnologies and AI

1 Comment »

  1. Je pense que je n’inventerai pas le fait que SI nous ne vivons encore qu’une petite centaine d’année, c’est SEULEMENT du fait que nous n’avons pas encore assez d’intelligence pour résoudre ce problème premier. Je ne doute pas non plus que le bonheur soit lié à l’intelligence (au sens intelligent de ce terme.) Donc et en toute logique tout le monde devrait être demandeur (d’intelligence…)

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