L’utilisation du robot dans l’apprentissage pose concrètement la question de comment faire évoluer les dispositifs d’apprentissage classique pour les rendre plus efficaces et permettre aux humains de mieux apprendre.

Tant que l’humain aura besoin d’apprendre, cette question restera d’actualité. Mais combien de temps encore cela sera-t-il nécessaire? Dans un monde où les possibilités d’augmenter le cerveau par la machine n’ont jamais été autant creusées par la science fiction et où le progrès technologique semble inarrêtable, la question se doit d’être posée!

Interface Cerveau-Machine

Un des moyens les plus directs pour exploiter au maximum les progrès de la robotique serait de pouvoir faire communiquer directement un cerveau biologique avec une entité robotique.

Ce domaine d’exploration consiste à développer des interfaces Cerveau-Machine ou Interface Neuronale directe qui permettent de faire communiquer ensemble un cerveau et un dispositif externe (par exemple : un ordinateur, un robot, une prothèse…). Grâce à cette interface, le cerveau peut directement contrôler le dispositif sans faire appel à l’usage de ses mains, bras ou jambes.

Les recherches sur ce domaine ont débuté dans les années 70 et les premiers essais sur les humains ont été effectués au milieu des années 90. Deux types d’interfaces ont depuis vu le jour.

Les interfaces unidirectionnelles qui servent à seul usage, soit à recevoir et transmettre les informations au cerveau (exemple : implant cochléaire), soit à recevoir des informations du cerveau et les transmettre à un autre dispositif (exemple : EEG contrôlant une prothèse).

Les interfaces bidirectionnelles qui peuvent à la fois recevoir et transmettre des informations (exemple : interface de production de parole). L’utilisation de ce type d’interfaces n’est pas intuitive : de nos jours, près de 30% de la population ne peut réussir à les utiliser.

Quel que soit le type d’interface, il existe plusieurs possibilités de les connecter au cerveau. Une grille d’électrodes est implantée directement dans le cortex. Cette technique très invasive est aussi la plus précise mais elle présente de nombreux risques de complication. La grille d’électrodes peut aussi être implantée sous la dure mère. La précision est alors amoindrie mais les complications moins nombreuses. Enfin, et c’est la technique la plus prometteuse pour les usages grand public car la moins risquée, il est possible de se connecter via un un casque de tissu posé sur le cuir chevelu comportant entre 32 et 256 électrodes. En contre partie, c’est aussi la technique la moins précise. L’EEG (ElectroEncéphaloGramme) est aujourd’hui notamment utilisé dans les équipements grand public de monitoring du sommeil.

Maintenant que la connexion peut être établie, que peut-on bien en faire ?

Humain augmenté

Dans le premier volet de la trilogie Matrix, sorti en 1999. Neo, jeune informaticien doit apprendre à se battre. Quoi de plus simple que de télécharger directement dans un cerveau humain un programme de kung-fu ou bien de pilotage d’hélicoptère et s’épargner ainsi de nombreuses heures d’apprentissage ?

Plus récemment dans la première saison de la série BlackMiror, sortie en 2011, la population du monde utopique de l’épisode 3 possède un implant derrière l’oreille qui permet de stocker tous les souvenirs et d’y accéder à n’importe quel moment. L’oubli n’est donc plus permis.

Ces fantasmes technologiques peuvent paraître fantaisistes à plusieurs égards. Pourtant, comme nous allons le voir, ils ne sont pas forcément si lointains.

La transmission d’informations par télépathie

L’étude de L. Jiang et al. (2018), met en évidence la possibilité de transmettre via une combinaison d’interface Cerveau-Machine un message simple de deux émetteurs à un receveur. Dans l’étude, le message s’appuye sur une tâche de type Tétris. Les sujets émetteurs doivent indiquer au receveur s’il doit (ou non) tourner la pièce qui est présentée afin qu’elle s’intègre parfaitement à la ligne du bas. Et force est de constater que les résultats montrent une réelle possibilité de transmission d’information via la digitalisation des canaux de communication. Pour le moment, les informations sont assez limitées, mais au vu des progrès de la technologie rien n’indique qu’il ne sera pas un jour possible de partager sa pensée. Quand ce sera le cas, certains de nos usages de transmissions de savoirs (les articles, les livres, les leçons orales …) seront alors obsolètes. Un nouveau support pourra voir le jour encodé dans un fichier .thought

La mémoire sans fin

Une électrode connectée directement aux structures cérébrales impliquées dans la mémoire humaine (région hippocampique) a permis aux participants d’une étude (2017) du Dr. Dong Song de gagner 30% de performance en mémoire épisodique. Cette mémoire permet de se rappeler ce que l’on a mangé le midi, ou ce que l’on a fait la veille. Cet implant a pu être testé uniquement chez des patients épileptiques ayant déjà une électrode implantée dans ces régions. La précision demandée (le volume de l’hippocampe est d’environ 3-3,5 cm3, à titre de comparaison, le volume du cerveau entier est d’environ 1200-1600 cm3) et le caractère invasif (électrode implantée) de la technique indiquent que cette technique ne sera pas généralisable dès à présent pour le grand public mais elle présente un grand intérêt dans des perspectives thérapeutiques. De là à booster artificiellement nos capacités cognitives ?

Le cerveau augmenté

L’entrepreneur Elon Musk prédit qu’il faudra quatre à cinq ans avant de voir apparaître des interfaces cerveau-machine qui permettraient à nos cerveaux d’interagir avec les machines sans être ralenti par l’usage de notre mécanique (nos doigts, nos mains …). Cette symbiose cerveau humain et cerveau digital est pour lui la seule manière de lutter contre la rapidité du développement des intelligences artificielles qui s’améliorent tout en laissant notre intelligence réelle sur le carreau. Les capacités cognitives d’un cerveau assisté s’en verraient décuplées et il pourrait alors faire le poids face aux intelligences artificielles existantes ou à venir. Cependant, une telle symbiose remet au centre du débat les questions d’apprentissage. Dans quel but apprendre si notre cerveau est déjà appareillé d’une intelligence artificielle plus puissante que la nôtre ? Pour quoi apprendre de nouvelles langues si une intelligence artificielle était capable de traduire automatiquement tout ce que l’on entend et voit? Existera-t-il des domaines où la compétence humaine restera maîtresse de l’intelligence artificielle ? Et quelles conséquences pour notre propre intelligence si on laisse la robotique prendre le relais ? Autant de questions qu’il faut dès aujourd’hui commencer à se poser!

Les smartphones, prémices du transhumanisme ?

Nous pouvons d’ores et déjà essayer de comprendre les impacts du digital sur notre manière de faire fonctionner nos cerveaux. Prenons par exemple les smartphones: un nom d’acteur que l’on a oublié, une adresse à rejoindre … que dégaine-t-on ? Son smartphone !

Les smartphones, de par leur performance, leur proximité et leur simplicité, se substituent peu à peu à nos efforts cognitifs. Pourraient-ils représenter les prémices du transhumanisme ? Quel est l’impact de ces nouvelles technologies sur nos performances cognitives et fonctionnements cérébraux, devons-nous craindre le transhumanisme ?

Une étude de 2011 par Betsy Sparrow, Jenny Liu et Daniel Wegner, deux chercheurs en psychologie, a mis en évidence le “Google Effect” ou plus largement l’amnésie digitale. Cet effet se traduit par une tendance à ne pas mémoriser les informations que nous savons pouvoir se trouver facilement en ligne. Nous pensons alors internet comme une mémoire externe qui viendrait suppléer notre capacité mnésique. Une étude plus récente (Javadi et al. 2017) s’est intéressée à l’impact de la passivité de planification sur l’activation cérébrale lors de trajet en voiture simulés dans les rues du quartier de Soho à Londres. Selon cette étude, lorsque le sujet n’a pas de choix à faire sur la route à prendre, son activation cérébrale est bien inférieure que lorsqu’il doit décider lui même du parcours à prendre.

Alors demain, tous connectés pour le meilleur?

Pour aller plus loin :

https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/interface-cerveaumachine-icm