Imaginez voir un animal à fourrure à quatre pattes qui miaule. Mentalement, vous savez ce que c’est, mais le mot « chat » est coincé sur le bout de votre langue.
Ce phénomène, connu sous le nom d’aphasie de Broca ou d’aphasie expressive, est un trouble linguistique qui affecte la capacité d’une personne à parler ou à écrire. Alors que le traitement actuel est l’orthophonie, les scientifiques de la Northwestern University travaillent vers un traitement différent, peut-être plus efficace: l’utilisation d’une interface informatique cérébrale (BCI) pour convertir les signaux cérébraux en mots parlés.
La première étape de ce processus est de déterminer où dans le cerveau le BCI devrait enregistrer pour décoder la parole prévue de quelqu’un.
Actuellement, les appareils BCI ne sont utilisés que sur les personnes atteintes de paralysie de SLA ou d’AVC dans le tronc cérébral, ce qui les laisse incapables de se déplacer ou de communiquer.
Chez ces patients, le BCIS enregistre les signaux du lobe frontal. Mais l’aphasie de Broca, qui affecte le plus souvent les personnes après une tumeur AVC ou un cerveau, résulte de dommages au lobe frontal du cerveau, où la production de la parole et les parties du langage sont traitées. Ainsi, pour aider les patients atteints d’aphasie de Broca, les scientifiques devraient probablement enregistrer des signaux dans d’autres domaines du cerveau.
Dans une nouvelle étude, les scientifiques du Nord-Ouest en médecine ont, pour la première fois, identifié des régions cérébrales spécifiques à l’extérieur du lobe frontal – dans les cortex temporels et pariétaux – impliqués dans l’intention de produire du discours. Cela ouvre la porte à un jour à l’aide d’un BCI pour traiter l’aphasie de Broca.
L’étude, «Décodage de l’intention de la parole des zones corticales non frontales», a été publiée le 13 février dans le Journal of Neural Engineering.
« Il s’agit d’une étape petite mais nécessaire », a déclaré l’auteur correspondant, le Dr Marc Slutzky, professeur de neurologie et de neurosciences à la Northwestern University Feinberg School of Medicine.
« Nous avons montré que ces zones non frontales contiennent en effet des informations sur l’intention de quelqu’un de produire un discours qui nous permettait de distinguer quand il allait parler par rapport à ce qu’ils ne parlent pas ou ne pensent qu’à quelque chose qu’il ne veut pas dire à haute voix. «
Ces premières découvertes aideront les scientifiques lorsqu’ils finiront par concevoir un BCI pour les patients atteints d’aphasie de Broca pour distinguer si les informations liées à la parole de quelqu’un sont liées à la production de langue ou à la perception du langage (y compris la compréhension).
« Il est essentiel de ne pas décoder les pensées de l’utilisateur qui ne sont pas destinées à être parlées à haute voix, à la fois pour cette raison pratique et pour les problèmes éthiques que cela pourrait résoudre », a déclaré Slutzky.
L’étude était chez les patients sans déficit linguistique
Bien que l’objectif soit de travailler un jour avec des patients atteints d’aphasie, cette étude était chez des patients qui n’avaient pas de déficits linguistiques.
Les scientifiques ont enregistré des signaux électriques de la surface du cortex chez neuf patients (au Northwestern Memorial Hospital) avec des tumeurs d’épilepsie ou du cerveau. Les réseaux d’électrodes ont été implantés chez les personnes atteintes d’épilepsie dans le cadre de leur surveillance des crises avant la chirurgie ou placées temporairement sur le cerveau dans la salle d’opération, tandis que les patients atteints de tumeurs ont subi une chirurgie cérébrale et une cartographie éveillée.
Ensuite, les patients ont lu des mots à haute voix à haute voix d’un moniteur ou étaient silencieux (au repos) tandis que les enquêteurs ont enregistré leurs signaux cérébraux (appelés électrocorticographies ou ECOG).
La prochaine étape de cette recherche sera de décoder ce que ces patients ont réellement dit.
