Même si nous le souhaitons, il est peu probable qu'une salle remplie de singes puisse jamais reproduire les œuvres de Shakespeare, quelle que soit la durée de leur frappe. Mais que se passe-t-il si vous connectez leurs cerveaux? Pourraient-ils accomplir de grandes choses ou au moins atteindre un plus haut pouvoir de réflexion?
L'idée a intrigué Miguel Nicolelis, directeur du Center for Neuroengineering de l'Université Duke. Nicolelis a beaucoup d'expérience dans le câblage des cerveaux d'animaux et dans la découverte de leurs capacités. Dès 1999, lui et son équipe de Duke ont connecté le cerveau d'un rat à un bras de robot. Depuis, ils repoussent les limites de ce qu'on appelle les interfaces cerveau-machine.
Cela a amené Nicolelis à se demander ce qui était possible si, à la place, vous connectiez le cerveau au cerveau. Les animaux pourraient-ils apprendre à penser littéralement ensemble?
Les singes se mettent au travail
Il a donc cherché à voir si plusieurs cerveaux d'animaux différents pourraient travailler ensemble pour effectuer une tâche. L'objectif était de créer une sorte d '"ordinateur organique".
Pour l’étude, publiée plus tôt ce mois-ci dans Scientific Reports, l’équipe de Nicolelis a d’abord placé des électrodes dans le cerveau de trois singes rhésus, ciblant des zones associées à des mouvements, et celles-ci étaient connectées à un ordinateur contrôlant l’image d’un bras robotique. Bien que leurs cerveaux n'aient pas été reliés entre eux, les singes, même s'ils se trouvaient dans des pièces différentes, ont finalement appris à synchroniser leurs pensées pour pouvoir déplacer le bras de l'écran et attraper une balle. Cela leur a valu une récompense de jus.
Ensuite, les chercheurs ont rendu les choses plus difficiles. Ils ont créé une situation où le bras de l'avatar pourrait se déplacer dans un espace tridimensionnel. Mais chacun des trois singes ne pouvait contrôler qu’un ou deux types de mouvements - de haut en bas, de droite ou de gauche - de sorte qu’un seul singe ne puisse à lui-même bouger le bras de manière suffisamment efficace pour gagner du jus.
Au fil du temps, leurs neurones distincts ont commencé à travailler ensemble et, grâce à l'ordinateur, ils ont été capables de bouger le bras et d'atteindre la balle virtuelle. Sans se rendre compte qu'ils collaboraient, les singes avaient créé un superbrain de singe, a déclaré Nicolelis, ou, comme il l'appelait, une "cervelle".
Plus de fusion mentale
Mais Nicolelis et les chercheurs du Duc ne se sont pas arrêtés là. Ils sont allés plus loin avec un groupe de quatre rats adultes. Au lieu de connecter leurs cerveaux les uns aux autres par le biais d'un ordinateur, les cerveaux des animaux ont été connectés directement.
Ils ont connecté deux jeux d'électrodes dans chacun des cerveaux du rat, en ciblant la région associée au mouvement. Une électrode a stimulé une partie particulière du cerveau, tandis que l'autre a enregistré son activité. Quand un taux a répondu au toucher, il était capable de transmettre la connaissance de cette réaction aux autres rats.
Par essais et erreurs, ces rats ont appris à synchroniser leur cerveau, pour lequel ils ont été récompensés. Dans une expérience, les animaux ont pu produire différentes réponses cérébrales à différents signaux, une seule impulsion électrique ou quatre. Lorsque cela s'est produit, ces quatre cerveaux étaient devenus un simple ordinateur, traitant une réponse en groupe.
Ceci est clairement entré en jeu dans la seconde moitié de l'expérience sur le rat. Cette fois, les animaux ont reçu des schémas de stimulation électrique conçus pour représenter une augmentation ou une diminution de la température et une augmentation ou une diminution de la pression atmosphérique. Selon la façon dont les cerveaux ont interprété et réagi à ces schémas, les rats pourraient «prédire» s'il pleuvait.
Il s'avère que les prédictions des rats étaient systématiquement plus précises lorsque leurs cerveaux travaillaient ensemble que lorsque des rats individuels essayaient de les réaliser par eux-mêmes. Comme Nicolelis l'a expliqué: «Les rats pouvaient diviser les tâches d'un animal à l'autre, leur charge de travail individuelle était donc réduite. Nous ne nous attendions pas à ça au début.
Gain de cerveau?
Des choses fascinantes, mais qu'est-ce que cela signifie pour nous, les humains? Nicolelis pense-t-il qu'un jour les cerveaux humains seront réellement connectés pour aider à résoudre des problèmes déroutants? Et quel genre de boîte noire s'ouvre quand une autre personne a un accès direct à ce qui se passe dans notre cerveau?
Pour sa part, Nicolelis voit l’intérêt potentiel d’un «cerveau» humain dans le traitement des personnes souffrant d’une lésion ou d’un handicap neurologique. Par exemple, il pense qu'une personne victime d'un accident vasculaire cérébral pourrait accélérer sa rééducation si elle pouvait réapprendre sa langue et sa motricité conjointement avec un cerveau en bonne santé. Il a également dit qu'il pourrait imaginer une équipe de chirurgiens se joignant au cerveau pour effectuer une opération difficile ou aux mathématiciens partageant le même pouvoir cérébral pour résoudre un problème complexe.
Bien sûr, il faudra un certain temps avant que les gens ne se connectent au cerveau. De toute évidence, le processus devrait devenir beaucoup moins invasif que ce ne fut le cas avec les singes et les rats où des électrodes étaient implantées dans leur cerveau. Et, lorsque les expériences de Duke suivaient la collaboration entre les cerveaux des rats, ils ne surveillaient que 3 000 neurones. Le cerveau humain est beaucoup plus complexe (il compte un peu moins de 100 milliards de neurones), de sorte que la technologie devrait probablement enregistrer et transmettre des informations provenant de centaines de milliers de neurones.
Ce défi semble toutefois beaucoup moins intimidant que les problèmes éthiques soulevés par le partage des cerveaux. Si des personnes deviennent partie intégrante d'un cerveau et que leurs signaux cérébraux sont enregistrés, perdent-elles le droit de les garder privées? Et, disons qu'ils auraient le droit de garder leurs secrets secrets. Quel que soit le groupe, l'entreprise ou la personne qui supervise un réseau cérébral, pourrait-il garantir que les données du plus profond de votre cerveau ne pourraient jamais être volées?
C'est un dilemme pour un autre jour, un défi auquel des scientifiques comme Miguel Nicolelis espèrent avoir la possibilité de faire face.
