Les neurotechnologies émergentes : Développements récents et incidences sur les politiques

Auteur (s): 

Jeremy Geelen, Université d'Ottawa

Type de document: 

Insight

Date de publication: 

2012-10

Numéro ISBN: 

PH4-120/2012F-PDF
978-1-100-99883-1

Média substitut: 

NOTE: Hyperliens

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Le docteur Octopus, ennemi juré du héros Spider-Man, a terrorisé le monde avec ses tentacules mécaniques connectés à son cerveau. À l'époque, lorsque ce personnage a passionné les cinéphiles dans l'un des films les plus populaires de 2004, la notion de bras robotiques contrôlés par la pensée appartenait à la science- fiction. Cette idée est maintenant devenue réalité.

Les prothèses contrôlées par la pensée, de même que les technologies de stimulation cérébrale profonde et de « lecture de la pensée », sont parmi les avancements récents les plus passionnants dans le domaine de la neurotechnologie. De telles percées peuvent avoir des retombées substantielles sur le plan médical et économique (le marché des neurotechnologies est actuellement évalué à 145 milliards de dollars et connaît une croissance annuelle de 9 % (Merian, 2011), mais elles comportent aussi des défis de taille pour les politiques publiques.

Qu'est-ce que la neurotechnologie?

Les chercheurs de l'Université de Freiburg (en Allemagne) proposent une définition intéressante de la neurotechnologie :

  • un ensemble d'outils techniques et informatiques qui permettent de mesurer et d'analyser les signaux chimiques et électriques émis par le système nerveux, que ce soit le cerveau ou les nerfs dans les membres. On peut les utiliser pour déterminer les propriétés de l'activité nerveuse, pour comprendre la façon dont fonctionne le cerveau, pour diagnostiquer des affections ou pour contrôler des appareils externes (neuroprothèses, « interface cerveau machine »);
  • un ensemble d'outils techniques destinés à interagir avec le système nerveux en vue de modifier son activité pour restaurer les stimulus sensoriels (par exemple, les implants cochléaires qui corrigent l'ouïe) ou encore la stimulation cérébrale profonde, qui permet d'arrêter les tremblements et de traiter d'autres affections.

Fusion du cerveau et des machines

Tout récemment, les chercheurs du Pittsburgh Medical Center ont mis au point un bras robotique pouvant être contrôlé par les ondes cérébrales seulement. En fixant une électrode à la surface du cerveau d'un patient, les chercheurs ont travaillé avec ce dernier pendant qu'il « enseignait » au bras à répondre à ses pensées. Ensuite, le patient a pu toucher la main de sa petite amie pour la première fois en sept ans – mouvement qu'il était incapable de faire avec ses bras naturels depuis qu'un accident de voiture l'avait rendu quadriplégique (Carollo, 2011).

On connaît Pittsburgh comme ville de l'acier, mais elle n'exerce aucun monopole sur la création des membres métalliques contrôlés par la pensée. Une équipe dirigée par des chercheurs de la Brown University a conçu tout récemment un bras robotique qui a permis à une femme quadriplégique de se servir une tasse de café pour la première fois en 15 ans (Coxworth, 2012). Les chercheurs du Long Beach Veterans Affairs Medical Center et de l'Université de la Californie (Irvine) ont mis au point des attelles jambières mécaniques contrôlées par la pensée (Lewis, 2012). Les chercheurs des Bionik Laboratories à Toronto ont l'intention de lancer sur le marché des prothèses contrôlées par la pensée à un prix plus que raisonnable 2.

Les interfaces cerveau machine non seulement révolutionnent le domaine des prothèses, mais elles ouvrent de nouveaux horizons pour le traitement des psychoses et des dépendances.

La stimulation cérébrale profonde (SCP) sert au traitement des mouvements involontaires des membres depuis plus de 20 ans. Elle consiste à implanter dans le cerveau un « stimulateur cérébral », qui émet des impulsions électriques vers les zones du cerveau correspondant à ce trouble. Cette technique a fait naître de grands espoirs pour le traitement de diverses maladies psychiatriques, y compris le trouble obsessionnel compulsif, la maladie de Gilles de La Tourette et la dépression. Certains chercheurs croient aussi que la SCP pourrait guérir les dépendances (Luigies et al., 2012).

De la boule de cristal à l'IRM : la lecture de la pensée réhabilitée?

Longtemps, la lecture de la pensée a été perçue comme une poursuite futile, associée à l'univers des voyants et des charlatans. Mais les récents avancements dans le domaine de la neurotechnologie pourraient redonner à cette pratique ses lettres de noblesse.

Lors de récents travaux à l'Université de la Californie (Berkeley), des chercheurs ont créé un modèle qui a permis à un ordinateur de reconstruire des « films de cerveau » après avoir balayé le cerveau à l'aide de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Par exemple, lorsqu'un sujet regardait une face humaine sur l'écran de télévision, l'ordinateur balayait l'activité cérébrale et créait une image dont le contour était similaire à l'image affichée sur l'écran.

Voici comment ont procédé les chercheurs de Berkeley : d'abord, ils ont placé les sujets dans un appareil d'IRMf et ont demandé à ces derniers de regarder quelques heures de différents films (film 1), tout en enregistrant l'activité cérébrale des sujets. Ensuite, ils ont demandé aux sujets de regarder quelques heures d'autres films (film 2). En utilisant les données produites par le balayage de l'activité cérébrale durant le film 1, le modèle conçu par les chercheurs pouvait reconstruire le contour général de l'image visionnée par chaque sujet de recherche lorsqu'il regardait le film 2 (voir Anwar, 2011).

Dans une étude menée à l'Université Western Ontario à l'aide de l'électroencéphalographie (EEG), les chercheurs ont révélé que 19 % de leurs sujets – des patients considérés comme en état végétatif – pourraient avoir un certain degré de conscience (voir Cruse et al., 2011)3 . Dans une autre étude similaire où l'on utilisait la technologie de l'IRMf, un patient pouvait même communiquer avec les cher- cheurs, qui ont balayé son cerveau pour obtenir des réponses à des questions posées (Monti et al., 2010). La signification exacte d'une telle activité cérébrale est difficile à percer, mais ces études suggèrent que la lecture de la pensée pourrait devenir réalité.

Le secteur privé serait bien négligent de ne pas profiter de cette occasion d'affaires. Neurofocus, une entreprise de neuromarketing, promet rien de moins que l'accès aux pensées les plus profondes des consommateurs, et la société Cephos Corp. fournit des services de détection de mensonges fondée sur les réponses cérébrales pour le compte de toute personne dont les « mots, la réputation ou la liberté sont mis en cause ». Les créateurs de la technologie No Lie MRI en ont fait tout autant et prétendent offrir « la première et seule mesure directe, dans l'histoire de l'humanité permettant d'établir la vérité et de détecter les mensonges ».

Par ailleurs, les chercheurs tentent activement de découvrir les corrélations neurales de l'excitation pédophilique, de la psychopathie et d'autres traits comportementaux.

Gouvernements et affaires publiques

Le gouvernement américain est au fait des technologies émergentes et souhaite étudier leurs incidences sur les politiques. En 2010, il a créé le Emerging Technologies Interagency Policy Coordination Committee. Ce comité est né des efforts conjoints du Office for Science and Technology Policy, du Office of Management et du Budget's Office of Information and Regulatory Affairs de même que du Bureau du représentant américain au Commerce. Son mandat est d'« accorder une attention particulière aux technologies si nouvelles […] que leurs incidences sur les politiques sont encore à l'examen ». Il est à parier que les neurotechnologies sont dans la mire du Comité.

Les entreprises de neurotechnologie ont investi le domaine des affaires publiques. Formée en 2006, l'association qui les représente, la Neurotechnology Industry Organization (NIO), est devenue le « chef de file de la législation créative et efficace axée sur l'accélération de l'innovation, l'augmentation du financement et l'accroissement de la rapidité des approbations réglementaires ». Tout récemment, l'association a organisé une audience au Congrès sur l'avenir de la recherche et le développement en neurosciences, à laquelle elle a aussi participé.

Malgré les manifestations occasionnelles de malaise de la part du public à l'égard des biotechnologies et des nanotechnologies émergentes (voir, par exemple, Université de l'État de la Caroline du Nord, 2008), il est difficile de prédire les réactions aux plus récentes neurotechnologies (et à celles du futur). Cependant, des données à ce sujet devraient être disponibles sous peu. Le Nuffield Council on Bioethics a établi un groupe de travail pour mener des consultations publiques portant sur les questions d'éthique soulevées par l'émergence des neurotechnologies novatrices, dont le rapport sera publié à l'été 2013.

Applications militaires possibles

Récemment, les chercheurs de l'Université de Zhejiang en Chine ont créé un appareil aérien contrôlé par la pensée (Williams, 2012) – une technologie pouvant être utilisée dans l'avenir pour manier des drones militaires.

Les applications militaires possibles de la technologie de l'interface cerveau-machine (ICM) n'ont pas échappé au Pentagone. Le projet de l'armée américaine appelé Synthetic Telepathy (télépathie synthétique) – mené par les chercheurs de l'Université de la Californie (Irvine) et de l'Université du Maryland – avait pour but de permettre aux soldats de contrôler les systèmes d'armes uniquement à l'aide de leur pensée (Noor, 2010). De plus, le projet Silent Talk (conversation silencieuse) de la Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) visait à permettre une communication lors des combats par l'analyse des signaux neuronaux (idem). Bien que le statut actuel de ces projets n'est pas claire, ils donnent néanmoins une idée des applications militaires des neurotechnologies émergentes.

Incidences sur les politiques

Les neurotechnologies émergentes peuvent être une source d'avantages considérables, mais elles peuvent aussi présenter des difficultés importantes pour les politiques publiques, notamment dans les domaines de la sécurité, de la vie privée et des droits. Ces technologies peuvent venir ébranler les notions de liberté et de responsabilité qui sont au coeur de notre système juridique, et changer profondément notre conception de l'être humain.

Meurtre par neuropiratage?

Un chercheur de l'entreprise McAfee Security a démontré tout récemment la facilité avec laquelle on peut pirater les pompes à insuline et administrer éventuellement des doses mortelles de cette hormone aux patients diabétiques qui font confiance à ces appareils (voir Goodin, 2011). Il est probable que les prothèses contrôlées par la pensée et les stimulateurs cérébraux auront des composantes sans fil (c. à d. qu'ils permettront aux utilisateurs d'obtenir l'aide d'un technicien à distance), ce qui les exposera à une attaque similaire ou même à un abus par leurs utilisateurs mêmes (p. ex. des toxicomanes qui piratent leur stimulateur cérébral pour atteindre un « état d'euphorie » en stimulant de façon électrique les centres du plaisir du cerveau [voir Leggett, 2009]).

Le recours au piratage pour causer du tort est un phénomène de plus en plus répandu chez certains membres malveillants de l'espèce humaine. On en a eu un exemple en 2008, lorsque des pirates ont infiltré un babillard électronique de soutien aux patients épileptiques et y ont affiché des photos clignotantes d'animaux. Leur but était de provoquer des migraines et des crises épileptiques – et ils ont réussi! (voir Poulsen, 2008). Il est probable que certains individus n'hésiteront pas à cibler les appareils implantés dans le cerveau.

Cette crainte que les interfaces cerveau machine fassent l'objet d'actes de piratage, potentiellement fatals, a incité des chercheurs à exiger que les enjeux de « neurosécurité » soient sérieusement pris en compte durant la conception des neuroappareils (voir Denning, Matsuoka et Kohno, 2009). Cela revient à dire que les gouvernements doivent à tout prix élaborer des stratégies en matière de neurosécurité.

Discrimination par neurobalayage?

Les technologies qui permettent de déterminer les corrélations neurales des traits comportementaux – tels le mensonge, l'excitation pédophilique et la psychopathie – soulèvent des questions quant à la façon dont les employeurs, les gouvernements et les tribunaux utiliseront l'information neurologique recueillie, si un jour cette dernière devient disponible.

Les gens subiront-ils des pressions (soit directement ou indirectement) pour se soumettre à ces technologies? Déjà, l'éthique des dépistages anti drogues imposés aux employés a fait l'objet de débats. Mais des neurobalayages obligatoires peuvent être une atteinte à la vie privée encore plus grande, du fait notamment qu'ils peuvent révéler la propension d'une personne à agir d'une certaine façon, et non si la personne agit ou agira un jour de telle façon.

Si le neurobalayage révèle qu'un individu a une propension à l'excitation pédophilique, faut-il en informer les autorités? Les gouvernements chercheront-ils à recueillir de telles informations? Une telle démarche pourrait empiéter sur les droits de la personne – mais elle peut aussi prévenir l'agression sexuelle.

En cours, les prévenus chercheront-ils à utiliser ces technologies pour démontrer qu'ils ne sont pas du type à commettre les crimes dont ils sont accusés? Admettront-ils les crimes, mais en prétendant que leur configuration neurale les prédispose à ces actes, et donc qu'ils ne sont pas responsables? De tels arguments peuvent remettre en question les notions mêmes de liberté et de responsabilité, qui sont au coeur de notre système juridique.

Quelle sera la réaction des tribunaux devant la perspective de recourir à des détecteurs de mensonges faisant appel à la neurotechnologie? En admettant qu'on puisse établir la fiabilité de la preuve neuroscientifique, si l'on en juge par l'utilisation passée de la technologie dans un contexte judiciaire (par exemple, le polygraphe et les analyses d'ADN), il faut s'attendre à des questions concernant le danger de « déshumanisation » du système juridique si l'on introduit les détecteurs de mensonges neurotechnologiques (voir Chandler, 2010).

L'humanité déshumanisée?

Le potentiel de « déshumanisation » peut représenter l'enjeu le plus important et le plus complexe pour les décideurs et pour la société entière. Au-delà des menaces à la sécurité, aux droits de la personne et à la vie privée, les neurotechnologies émergentes – les prothèses contrôlées par la pensée, la stimulation cérébrale profonde, la « lecture de la pensée » et autres technologies de ce type – peuvent ébranler notre conception même de l'humanité. Quelle sera notre perception de nous-mêmes si nos facultés rationnelles, que nous considérons comme l'essence même de notre humanité, sont branchées à des machines, voire même contrôlées par celles-ci? Quel sera l'effet de cette technologie sur notre société, nos politiques et nos systèmes économiques? Comment les gouvernements réagiront-ils s'ils le font? L'avenir le dira.

Se préparer à l'avenir

Bien que nous ne sachions pas exactement où mènera le développement des neurotechnologies émergentes, il faut réfléchir aux défis qui nous attendent, et s'y préparer, que ce soit en matière d'innovation ou de programmes réglementaires.

Les gouvernements du Canada et ceux d'autres pays offriront un soutien au secteur de la neurotechnologie de façons diverses (en juin 2012, le gouvernement du Canada a promis près de 11 millions de dollars pour soutenir les activités de commercialisation des neurotechnologies dans le sud de l'Ontario). Mais, au fur et à mesure que les technologies se développeront, avec un potentiel encore plus grand d'influencer et de recruter des utilisateurs, les gouvernements seront appelés à réfléchir sur le type de technologies à encourager et à appuyer – sur les plans économique et éthique.

Pour permettre au milieu de l'innovation et à celui de la réglementation d'avancer de manière concertée, et non en opposition dans un monde de développement accéléré des neurotechnologies (et des autres technologies émergentes), les décideurs des deux parties devront s'engager dans un dialogue ouvert sur les questions d'éthique et reconnaître les préoccupations et les aspirations des deux parties.

Ce que nous vivons pourrait n'être que les premières étapes d'une « révolution neurotechnologique » (Lynch, 2009). Il est difficile de prédire jusqu'où iront cette révolution et son cortège de transformations. Mais les décideurs doivent se préparer à toutes les éventualités. Pour reprendre l'expression du docteur Octopus, en parlant du réacteur à fusion qui a donné une conscience à ses bras mécaniques contrôlés par la pensée, « il n'y a pas d'interrupteur pour l'arrêter ».

Références

Anwar, Y. 2011. « Scientists use brain imaging to reveal the movies in our mind ». Centre de nouvelle UC Berkeley.

Carollo, K. 2011.« Quadriplegic able to touch girlfriend, thanks to robotic arm ». abcnews.

Chandler, J. 2010. « Reading the judicial mind: Predicting the courts' reaction to the use of neuroscientific evidence for lie detection ». Journal Dalhousie Law, 33(1), 85-115.

Coxworth, B. 2012. « Paralyzed woman uses thought-controlled robotic arm to drink coffee ». gizmag.

Cruse, C., Chennu, S., Chatelle, C., Bekinschtein, T., Fernández-Espejo, D., Pickard, J., Laureys, S., & Owen, A. 2011. Bedside detection of awareness in the vegetative state : a cohort study. The Lancet, 378, 2088-2094. doi: 10.1016/S0140-6736(11)61224-5.

Denning, T., Matsuoka, Y., Kohno, T. 2009. « Neurosecurity: security and privacy for neural devices ». Journale de Neurosurgery 27 (1), E7.

Goodin, D. 2011. « Insulin pump hack delivers fatal dosage over the air ». The Register.

Leggett, H. 2009. « The next hacking frontier: Your brain »? Wired.

Lewis, T. 2012. Man walks with aid of brain-controlled robotic legs. Wired.

Luigjes, J., W van den Brink, W., Feenstra, M., van Den Munckhof, P., Schuurman, PR., Schippers, R., Mazaheri, A., De Vries, TJ., Denys, D. 2012. Deep brain stimulation in addiction: a review of potential brain targets. Molecular Psychiatry 17, 572-583. doi: 10.1038/mp.2011.114.

Lynch, Z. 2009. The Neuro Revolution. Presse St. Martin's.

Mearian, L. 2011. « Thought-controlled computers may soon be a reality ». Computerworld.

Monti, M., Vanhaudenhuyse, A., Coleman, M., Boly, M. Pickard, J., Tshibanda, L., Owen, A., Laureys, S. 2010. « Willful modulation of brain activity in disorders of consciousness ». Journal de médicine de la Nouvelle Angleterre, 362 (7), 579-589.

Noor, A.K. 2010. Preparing for the intelligence era. Mechanical Engineering.

Nouvelle CBC. 2011. « Thought-controlled prosthetic arm vies for prize ».

Poulsen, K. 2008. « Hackers assault epilepsy patients via computer ». Wired.

Université North Carolina State. 2008. « Study shows increased education on nanotech, human enhancement increases public concerns » [Revue de presse].

Williams, A. 2012. Flying drone controlled with mind power. Gizmag.

Notes

1. L'auteur souhaite remercier Steffany A.L. Bennett, Ph.D. (Faculté de médecine et directrice, Programme de formation en lipidomique neurodégénérative des IRSC, Université d'Ottawa), Jennifer Chandler, LL.M. (Faculté de droit, Université d'Ottawa) et Marc Saner, Ph.D. (Faculté des arts et directeur, ISSP, Université d'Ottawa), de même que le personnel d'Horizons de politiques Canada pour leurs suggestions et conseils utiles.

2. Voir aussi CBC News (2011).

3. Voir aussi le site Web du Brain and Mind Institute de l'Université Western Ontario pour plus d'information. Les lecteurs peuvent aussi vouloir garder un œil sur le nouveau Institut de recherche sur le cerveau et le pschisme de l'Université d'Ottawa qui vise à réaliser quelles recherches multidisciplinaire en fonctionnement cognitif.