Une nouvelle interface cerveau-machine permet de composer de la musique par la pensée

Les interfaces cerveau-machine (ICM) sont utilisées pour aider les personnes souffrant d''un handicap physique à contrôler une prothèse conçue pour être pilotée par la pensée, afin de pouvoir, par exemple, surfer sur Internet ou écrire des e-mails.

Les résultats obtenus par l''équipe de chercheurs emmenée par Gernot Müller-Putz, expert en ICM de l''Institut de neuro-ingénierie de l''université technique de Graz, se sont appuyés sur les travaux du projet MOREGRASP et la bourse ''Feel Your Reach'', tous deux soutenus par l''UE. L''équipe vient de publier un article révélant qu''il est possible d''utiliser la pensée pour transférer de la musique depuis le cerveau du compositeur jusqu''à la partition.

Le groupe qui a travaillé sur le projet «Brain Composer» a utilisé une méthode d''ICM déjà connue appelée «potentiel évoqué P300» pour convertir la pensée en écriture. Le potentiel évoqué est une activité couramment mesurée par électroencéphalogramme qui est utilisée dans de nombreuses applications d''ICM telles que les contrôleurs environnementaux, les navigateurs Web ou la peinture. L''équipe a adapté le potentiel évoqué P300 de manière à composer de la musique.

Le système de composition cérébrale conçu est constitué de trois parties: le système d''acquisition par électroencéphalogramme, le logiciel de contrôle P300 et le logiciel de composition musicale. Pour l''acquisition des signaux, l''équipe a utilisé un système d''acquisition de signaux biologiques sans gel. Par ailleurs, un système universel de contrôle par ICM a été connecté à un puissant logiciel open-source de composition musicale, MuseScore 1.3. Dix-sept participants (sachant tous plus ou moins jouer d''un instrument) et un compositeur professionnel ont été formés à l''utilisation de l''application. Ils ont alors exécuté une tâche d''épellation de lettres par reproduction, de composition par reproduction et de composition libre à l''aide du système, «pensant» des mélodies ensuite retranscrites sur une partition.

Appliquant des directives de conception centrée sur l''utilisateur, les chercheurs ont étudié l''efficacité, l''efficience et des critères subjectifs en termes de satisfaction, plaisir, frustration et attrait. Le groupe de participants musiciens a obtenu une fidélité moyenne élevée: 88,24 % (épellation de lettres par reproduction), 88,58 % (composition par reproduction) et 76,51 % (composition libre). Le compositeur professionnel a obtenu des résultats encore supérieurs: 100 % (épellation de lettres par reproduction), 93,62 % (composition par reproduction) et 98,20 % (composition libre). L''évaluation des critères subjectifs a mis en évidence la grande satisfaction des utilisateurs de l''application, dont on peut voir une démonstration dans la vidéo «Sheet Music by Mind».

L''article explique qu''il s''agit de la première étape vers un système de composition musicale pour personnes atteintes d''un handicap grave. L''équipe a tenu compte de l''avis des participants pour perfectionner le logiciel. D''après l''article, il s''agit d''un premier pas vers «(…) un système de composition cérébrale utilisé pour se divertir et, plus important encore, pour encourager l''expression personnelle des personnes gravement handicapées.»

Le but du projet MOREGRASP (Restoration of upper limb function in individuals with high spinal cord injury by multimodal neuroprostheses for interaction in daily activities) est de mettre au point une interface utilisateur multimodale non-invasive et multi-adaptative basée sur une interface cerveau-machine (ICM). Elle permettrait de contrôler de manière intuitive une neuroprothèse de préhension sensori-motrice semi-automatique pour aider les personnes souffrant de lésions à la moelle épinière à effectuer les gestes du quotidien.

Pour plus d''informations, veuillez consulter:
site web du projet