Mise à niveau des écouteurs sans fil pour détecter les signaux neuronaux et émettre des commandes de smartphone

Des écouteurs qui lisent dans vos pensées

Construit à partir de la recherche sur l’interface cerveau-ordinateur (BCI), Ear EEG est une technologie portable conviviale qui détecte les signaux neuronaux et transmet les informations via Bluetooth. Crédit : Université de Californie – Berkeley

Des claviers aux écrans tactiles en passant par les commandes vocales, étape par étape, l’interface entre les utilisateurs et leurs smartphones est devenue plus personnalisée, plus transparente. Maintenant, l’interface personnalisée ultime approche : émettre des commandes de smartphone avec vos ondes cérébrales.

La communication entre l’activité cérébrale et les ordinateurs, connue sous le nom d’interface cerveau-ordinateur ou BCI, a été utilisée dans des essais cliniques pour surveiller l’épilepsie et d’autres troubles cérébraux. Le BCI s’est également révélé prometteur en tant que technologie permettant à un utilisateur de déplacer une prothèse simplement par des commandes neuronales. Exploiter le concept de base du BCI rendrait les téléphones intelligents plus intelligents que jamais.

La recherche s’est concentrée sur la modernisation des écouteurs sans fil pour détecter les signaux neuronaux. Les données seraient ensuite transmises à un smartphone via Bluetooth. Le logiciel à la fin du smartphone traduirait différents modèles d’ondes cérébrales en commandes. La technologie émergente s’appelle Ear EEG.

Rikky Muller, professeur adjoint de génie électrique et d’informatique, a affiné le confort physique des écouteurs EEG et a démontré leur capacité à détecter et à enregistrer l’activité cérébrale. Avec le soutien du programme de bourses Bakar, elle élabore plusieurs applications pour établir Ear EEG en tant que nouvelle technologie de plate-forme pour prendre en charge les applications de surveillance des consommateurs et de la santé.

Quand avez-vous reconnu pour la première fois le potentiel d’Ear EEG pour une utilisation sur smartphone ?

Au cours des cinq dernières années, Ear EEG est devenu une modalité d’enregistrement neuronal viable. Inspiré par la popularité des écouteurs sans fil, mon groupe visait à comprendre comment faire de l’Ear EEG une interface utilisateur générique pratique et confortable pouvant être intégrée aux écouteurs grand public. Nous avons démontré notre capacité à s’adapter à une large population d’utilisateurs, à détecter des signaux neuronaux de haute qualité et à transmettre ces signaux sans fil via Bluetooth.

La technologie semble tellement science-fiction. Quelle est la taille du marché selon vous ?

Le marché mondial des appareils auditifs est plus important que tout autre appareil portable, y compris les montres intelligentes. Nous considérons Ear EEG comme une nouvelle plate-forme grand public extrêmement prometteuse.

Quels types d’applications imaginez-vous ?

C’est l’objet de ma bourse Bakar. Nous savons que nous pouvons enregistrer un certain nombre de signaux de manière très robuste, comme lorsqu’une personne cligne des yeux et des signaux cérébraux associés au sommeil et à la relaxation. Par exemple, les clignements des yeux peuvent être utilisés pour allumer délibérément le smartphone au lieu de se fier à une commande vocale. D’autre part, ils pourraient également être utilisés en conjonction avec des signatures de relaxation pour surveiller la somnolence.

Quelles autres applications envisagez-vous, que ce soit une application grand public ou pour la santé ?

Nous étudions des idées allant de l’expérience sonore individualisée au biofeedback. J’aimerais vous dire : « Ce sont les deux applications qui tuent pour cette nouvelle technologie », mais je considère Ear EEG comme une technologie de plate-forme. Une fois que vous aurez mis une nouvelle plate-forme entre les mains des développeurs d’applications, ils vont proposer choses extrêmement utiles à faire avec.

Comment avez-vous amélioré le confort des écouteurs Ear EEG ?

Les oreilles de chacun sont un peu différentes. C’est quelque chose sur lequel les développeurs d’appareils auditifs travaillent depuis des années. L’EEG de l’oreille présente le défi supplémentaire de détecter ce qui est vraiment de très petits signaux, de sorte que les électrodes doivent être en très bon contact avec le conduit auditif.

Nous avons pris une base de données de mesures du conduit auditif publiée par la communauté audiologique pour les aides auditives, et nous avons créé une structure d’écouteur avec des électrodes flexibles dans un évasement vers l’extérieur qui crée une légère pression pour que l’écouteur s’adapte à l’oreille de n’importe qui. C’est utilisateur-générique.

L’EEG de l’oreille doit-il être personnalisé plus que cela ?

Les signaux neuronaux sont également spécifiques à la personne, nous devons donc personnaliser l’EEG de l’oreille en fonction des individus. Nous développons une séquence d’entraînement (un classificateur d’apprentissage basé sur une machine) pour collecter des données sur les modèles d’ondes cérébrales des individus. Les utilisateurs passeraient par une séquence de formation, tout comme lorsque vous obtenez un nouveau téléphone, il peut vous être demandé de former l’empreinte digitale ou le capteur d’identification du visage.

Nous devons également évaluer quels types d’intrants sont acceptables pour les utilisateurs. Il existe de nombreuses technologies étonnantes qui n’ont pas été largement adoptées car elles ne sont pas très confortables à utiliser dans votre vie quotidienne. Je ne sais pas, par exemple, si « Cligner des yeux une fois pour oui et deux fois pour non » va être facilement adopté. Il y a donc une grande question de convivialité.

Quelles sont les prochaines étapes pour se rapprocher de la commercialisation ?

Les écouteurs sont une industrie très établie. Ce que nous avons, c’est une nouvelle plate-forme de capteurs. La question est donc vraiment de savoir comment l’intégrer aux écouteurs qui sont fabriqués aujourd’hui. Le Bakar Spark Fund nous aide vraiment à collaborer avec l’industrie pour aider à établir cette technologie comme une technologie commerciale. Il y a encore beaucoup de défis, mais je suis sûr que nous allons y arriver.


L’interface cerveau-machine portable transforme les intentions en actions


Fourni par l’Université de Californie – Berkeley

Citation: Rénovation d’écouteurs sans fil pour détecter les signaux neuronaux et émettre des commandes de smartphone (2021, 18 août) récupéré le 18 août 2021 à partir de https://techxplore.com/news/2021-08-retrofitting-wireless-earbuds-neural-issue.html

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