Et vous, que feriez-vous d’un sixième doigt ?

Une équipe de scientifiques franco-japonaise étudie la façon dont le cerveau réagit à l’ajout d’un membre robotique, comme un sixième doigt. Apparemment plutôt bien puisqu’il faut moins d’une heure pour l’adopter. Ne reste plus qu’à comprendre précisément comment cela est possible...

Augmenter les capacités physiques humaines grâce à la robotique, certains y pensent, mais connaissons-nous les effets réels que ces dispositifs, tels que les exosquelettes, peuvent avoir sur nous ? En étudiant la réaction de notre cerveau à l’utilisation d’un sixième doigt, c’est ce que souhaite déterminer l’équipe de recherche française du Laboratoire d’Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM) à l’Université de Montpellier. « Il est très important de savoir comment ces dispositifs peuvent affecter notre comportement ainsi que notre cerveau, explique Ganesh Gowrishankar, chercheur en robotique et neuroscience au LIRMM. Comprendre cela pourrait permettre de créer des règles éthiques sur leur utilisation. »

sixième doigt-Ganesh Gowrishankar — Le sixième doigt est piloté grâce à la mesure des signaux électriques des muscles. Crédit : Ganesh Gowrishankar /LIRMM

Le sixième doigt robotique, développé en collaboration avec le professeur Yoichi Miyawaki de l’Université d’électro-communication de Tokyo (Japon), peut être utilisé indépendamment des cinq autres biologiques. Celui-ci est même doté d’un retour haptique lui permettant de ressentir des mouvements du doigt. Les signaux électriques de ces muscles sont mesurés par électromyogramme (des électrodes collées sur la peau), puis transférés au servomoteur qui contrôle le doigt robotique. Grâce à un algorithme, l’équipe a isolé la partie de l’activité musculaire de l’avant-bras qui n’était pas mobilisée dans les mouvements des cinq doigts biologiques afin de l’utiliser pour commander le sixième mécanique. Selon le chercheur, il faudrait moins d’une heure pour que le cerveau l’adopte.

Et pour voir l’activité cérébrale en lien avec l’utilisation du doigt, les chercheurs ont utilisé une technique d’imagerie cérébrale fonctionnelle, l’IRMf[1], qui isole des zones spécifiques du cerveau associées à une perception ou une action particulière, ou à une cognition par un individu en détectant des changements locaux dans le flux sanguin cérébral liés à l’activité neuronale.

Mieux comprendre le cerveau

Alors, comment réagit le cerveau à l’ajout d’un nouveau membre ? Des expériences précédentes ont déjà mis en avant la capacité du cerveau à « accepter » un membre extérieur comme faisant partie intégrante du corps, en remplaçant par exemple visuellement la main d’un individu par son clone plastique. « Dans le cerveau, chaque membre a sa place : si vous perdez votre main et que vous la remplacez par une autre robotique, cette dernière va prendre sa place dans le cortex cérébral, affirme Ganesh Gowrishankar. Mais grâce à nos recherches, nous savons que le cerveau est également capable d’accepter un nouveau membre, un sixième doigt. Mais où exactement ? Nous savons que son utilisation est intégrée dans une partie non utilisée du cortex cérébral. Nous avons notre petite idée sur le lieu exact, mais nous devons le confirmer par quelques expériences. »

[1] Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle