Les interfaces cerveau-ordinateur, ou BCI (Brain Computer
Interfaces) sont des systèmes permettant la communication
entre une personne et un ordinateur sans intervention
musculaire. Dans le monde plusieurs millions
de personnes atteintes d'handicap neuromusculaire sévère
pourraient bénéficier de ces systèmes
On distingue essentiellement deux types de techniques.
Les techniques non invasives qui utilisent le signal provenant
d'un enregistrement electroencéphalographique de
surface et les techniques invasives qui utilise le signal issu
d'électrodes implantées en profondeur dans le cerveau. Les
méthodes invasives recueillent un signal de meilleure qualité et permettent des applications plus complexes comme
le contrôle d'un organe artificiel. Elles nécessitent cependant
une intervention chirurgicale lourde. Les méthodes
non invasives comme le P300 speller suffisent à redonner un potentiel de communication
en émulant un clavier ou une souris.
Les potentiels évoqués
Le P300 speller basé sur la détection de potentiel évoqué.
Les potentiels évoqués sont des ondes cérébrales qui se propage
dans le cortex apres une stimulation (visuelle, auditive, ou tactile).
On distingue deux types de potentiels évoqués :
- les potentiels exogènes correspondent à une actinité non cognitive.
Ils apparaissent après un flash lumineux, un bruit ou une action brusquue.
Leur localisation dans le cortex depend du type de stimulation. Par
exemple, une stimulation visuelle déclenche une diminution du potentiel
100 ms apres la stimulation (appellé N100), dans la zone occipitale.
- Il existe également les potentiels éndogènes qui correspondent à une activité cognitive.
On demande par exemple à un patient de différencier deux stimulus visuelles X et O. Les X sont plus rares
que les O et l'on demande au patient de compter le nombre de X qui apparait. A chaque X, un potentiel
endogène vient alors s'ajouter en plus du potentiel exogène. Ce potentiel correspond à une
augmentation du potentiel 300 ms après la stimulation dans la zone centrale. C'est ce type de
phénomène qui est utilisé par le P300 speller.
P300 speller
Ce paradigme
utilise des stimuli visuels permettant d'écrire en
épelant des lettres. La méthode consiste à afficher une matrice
6 x 6 à l'écran composée de l'alphabet et des chiffres.
Le patient doit se concentrer sur une lettre. Les lignes et
les colonnes de la matrices sont alors successivement surlignées.
Lorsque la ligne ou la colonne contient la lettre choisie,
un potentiel évoqué apparaît en théorie de type P300.
On utilise alors un classifieur pour déterminer si ce
signal correspond à une réponse positive à la stimulation
ou non.
