Télépathie électronique et télékinésie

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

Un pas vers le transhumanisme : contrôler les gènes par la pensée

Martin Fussenegger, professeur de biotechnologie et d’ingénierie biologique du département de biosystèmes de Bâle (Suisse), vient d’annoncer la maîtrise d’une technique nouvelle (voir article complet ci-dessous) : « Pour la première fois, nous avons réussi à faire intrusion dans les ondes du cerveau humain, pour les transférer sans fil vers un réseau de gènes, et finalement réguler l’expression d’un gène par le type de pensée. (…) C’est un rêve que nous poursuivons depuis plus d’une décennie. » Il s’agit, en clair, de contrôler la conversion des gènes en protéines – selon la quantité désirée – par la pensée. Difficile de ne pas y voir une étape vers le transhumanisme : ce mouvement qui cherche à « améliorer » l’homme lui-même grâce à la technique.

L’équipe suisse s’est inspiré du jeu Mindflex où le joueur porte un casque qui enregistre les ondes cérébrales au moyen de capteurs posés sur le front : l’électroencéphalogramme ainsi enregistré permet de donner des ordres à un ventilateur qui fait progresser une balle sur un parcours. C’est donc bien la pensée qui guide celle-ci.

Les bonnes intentions affichées du Transhumanisme

Les chercheurs suisses ont couplé le capteur à un récepteur Bluetooth qui agit sur un générateur en vue de créer un champ électromagnétique, lui-même relié à un implant pour l’alimenter avec un courant d’induction. Ce courant allume une lampe LED qui à son tour éclaire une chambre de culture contenant des cellules génétiquement modifiées : dès que celles-ci sont touchées par la lumière proche de l’infra-rouge, elles produisent la protéine recherchée. Le système fonctionne également en plaçant l’implant dans des souris.

L’application de ce processus pour l’instant bien compliqué pourrait se trouver dans le développement d’un implant dans le corps qui serait activé et contrôlé par la pensée, dès l’apparition d’un certain type d’ondes cérébrales, afin de combattre des maladies comme les maux de tête chroniques, le mal de dos ou l’épilepsie, estime l’équipe. Toutes applications vertueuses et souhaitables, bien sûr – et qui « justifient » ainsi un outil qui permet de s’immiscer dans le cerveau pour le maîtriser. Le transhumanisme présente toujours un visage d’ange.

Une équipe zurichoise est parvenue à déclencher la production d’une protéine à l’aide d’ondes cérébrales

L’implant conçu pour cette expérience active l’expression d’un gène grâce à une LED rouge, elle-même contrôlée par la pensée (Marc Folcher (ETH Zurich)

Dans la saga de science-fiction Dune, les femmes membres de l’ordre du Bene Gesserit sont capables de contrôler leur production enzymatique par la seule force de leur esprit. Imaginant un tel prodige, l’auteur Frank Herbert a prudemment situé l’action dans un futur distant de plusieurs millénaires, à l’autre bout de l’Univers. Et pourtant, des biologistes – Terriens – viennent de faire un premier pas vers le contrôle de l’expression de gènes par la pensée. Leurs travaux sont présentés cette semaine dans la revue Nature Communications.

L’expérience mise au point par l’équipe de Martin Fussenegger, de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich, consiste à contrôler l’expression d’un seul gène, celui d’une enzyme nommée SEAP, une protéine courante facilement mesurable dans l’organisme. L’activation du gène SEAP est contrôlée par optogénétique, une technique récente qui consiste à rendre des cellules animales sensibles à la lumière. Il faut pour cela les modifier génétiquement en leur faisant produire une protéine photosensible. Les neuroscientifiques en tirent grand profit, la méthode permettant notamment d’activer ou d’éteindre spécifiquement certains neurones par la lumière, comme Le Temps en a déjà rapporté plusieurs exemples. Mais un autre champ d’applications s’ouvre aux biologistes, celui de l’activation de gènes par la lumière, un domaine «vraiment prometteur mais qui n’en est qu’à ses balbutiements» explique le professeur Denis Jabaudon, de l’Université de Genève.

Dans la présente étude, les chercheurs ont génétiquement transformé deux types de cellules humaines en leur faisant produire une protéine d’origine bactérienne appelée DGCL, sensible à la lumière infrarouge. Une fois illuminée, cette dernière déclenche une cascade complexe de réactions biochimiques dont l’étape finale est l’activation du gène SEAP et la production de la protéine correspondante.

Pour vérifier la validité de cette manipulation chez l’animal, Martin Fussenegger et son équipe ont greffé un petit implant dans le dos d’une souris, juste sous sa peau. L’appareil est constitué d’un tube à essai, d’une LED, et d’une bobine de cuivre. Le tube à essai contient les cellules humaines modifiées par optogénétique, la LED sert à les illuminer, et la partie en cuivre à lui fournir du courant électrique. Une fois implantées, les cellules modifiées se répandent dans la circulation sanguine de l’animal, et les chercheurs n’ont alors plus qu’à mesurer le taux de SEAP dans son sang. Résultat, lorsque la LED éclaire les cellules de l’implant, le taux de SEAP est bien plus important que lorsque la LED est éteinte. En d’autres termes, la durée d’illumination contrôle directement le taux de protéines SEAP mesuré dans le sang.

Sachant que cet implant fonctionne sans fil et sans batterie, d’où provient l’électricité nécessaire à la LED? C’est là qu’interviennent les ondes cérébrales. Ces dernières ont des profils particuliers en fonction de notre état mental. Des volontaires humains ont revêtu un casque, l’équivalent d’un électro­encéphalogramme, qui enregistre ces ondes. Les chercheurs leur ont demandé de se concentrer un maximum afin de générer certaines ondes cérébrales caractéristiques. «Après dix minutes passées à jouer au jeu vidéo Minecraft, les sujets sont suffisamment concentrés, raconte Martin Fussenegger. Leur cerveau génère des ondes qui sont reconnues par une interface cerveau-machine.»

Une fois ce sésame cérébral reconnu, l’interface active un support sur lequel se promène la souris. Ce support est en fait une sorte de plaque à induction, source d’un champ magnétique qui va créer un courant électrique à distance, dans la bobine de l’implant. «C’est de l’induction électromagnétique, le même principe que les chargeurs sans fil pour smartphones», précise le biologiste.

En résumé, en se plaçant dans un état de concentration profonde, les cobayes humains ont pu allumer un champ magnétique qui a fourni du courant à une LED, laquelle a activé la production du gène SEAP dans la souris. Un peu alambiqué? Sans doute. En fait de contrôle de gènes par la pensée, il s’agit plutôt d’un contrôle indirect de la lumière d’une LED… «Le potentiel thérapeutique demeure incertain», déclare Denis Jabaudon. Pourquoi ne pas avoir utilisé des ondes radio, ou encore un simple ordinateur pour activer la LED? Pour Martin Fussenegger, cette utilisation est justifiée. «Chez un épileptique par exemple, l’idée serait d’empêcher une crise en détectant les ondes cérébrales annonciatrices et en déclenchant l’expression d’un gène précis.» «Encore faudra-t-il pouvoir reconnaître ces ondes en situation réelle, et savoir quel gène activer. Le chemin est encore long, mais c’est une preuve de principe», commente Denis Jabaudon.

Cette étude ressemble donc fort à une démonstration technique. Ce qui ne la rend pas inintéressante pour autant, notamment concernant «le fait de contrôler des gènes par optogénétique sans fil, à l’aide d’un champ magnétique», ajoute Denis Jabaudon. Actuellement, les dispositifs d’optogénétique sont très invasifs, avec des fibres optiques enfichées dans le crâne des souris. D’autres équipes ont elles aussi fait le pari du sans fil avec une micropuce implantable, contrôlée par Wi-Fi, qui envoie la lumière sur les cellules cibles. Faute de réellement contrôler les gènes par la pensée, ces recherches pourraient tout de même rapprocher l’optogénétique d’une application thérapeutique.

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