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En pleine pandémie mondiale de COVID-19, l’entrepreneur Bryan Johnson a discrètement lancé un nouveau paradigme neurotechnologique qui pourrait modifier la manière dont les chercheurs en neurosciences mèneront à l’avenir leurs études sur le cerveau.
M. Johnson est le fondateur et le PDG de Kernel, une société spécialisée dans les interfaces cerveau-ordinateur (BCI) dont le siège se trouve à Culver City, qui fait partie de Los Angeles, en Californie. Mardi, Kernel est sorti du mode furtif et a dévoilé sa plateforme Neuroscience as a Service (NaaS), qui fournit des capacités d’enregistrement cérébral non invasif à la demande pour les organismes de recherche scientifique.
M. Johnson est également cofondateur et partenaire général d’OS Fund, une société de capital-risque fondée en 2014 qui investit dans des entreprises d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique dans les domaines de la génomique, de la thérapeutique, du diagnostic, des matériaux avancés et de la biologie synthétique. Polymathe et aventurier, Johnson est pilote, auteur de deux livres pour enfants(Code 7 : Cracking the Code for an Epic Life et The Pronto Project), et passionné de plein air qui a gravi le Kilimandjaro.
« Nous essayons de faire pour le cerveau ce que les grands télescopes ont fait pour l’astronomie », a déclaré M. Johnson. « Pour observer l’univers de plus près, il faut des télescopes de plus en plus grands. Mais pour aller plus loin dans le cerveau, il faut une technologie de plus en plus petite ».
Kernel a développé deux démonstrations de ses applications d’interface cerveau-ordinateur appelées Speller et Sound ID. Speller permet aux participants d’épeler des mots à l’aide de signaux cérébraux en regardant des lettres sur un écran. Kernel a testé Speller sur cinq participants pendant deux jours, quatre d’entre eux ayant réalisé l’expérience deux fois. La précision moyenne était de 80,34 % à un taux de transfert d’informations (ITR) de 55 bits par minute pour la durée de l’essai. Sound ID déduit ce qu’une personne écoute en se basant sur les modèles de signaux cérébraux. L’algorithme peut prédire la parole en quelques secondes.
Kernel Flux est basé sur des magnétomètres à pompage optique pour la magnétoencéphalographie (OP-MEG). Il détecte les champs magnétiques générés par l’activité cérébrale collective à l’aide d’un ensemble de capteurs à vapeur alcaline. Un système couvrant la totalité de la tête se compose de 48 modules qui fournissent 720 canaux de données magnétométriques et fonctionne sans nécessiter de salle blindée magnétique à portes scellées multicouches. Il pèse moins de 1,6 kg pour un casque complet et dispose d’une bande passante de 1 à 200 Hz.
Kernel Flow est un système miniaturisé de spectroscopie proche infrarouge dans le domaine temporel (TD-NIRS) qui peut détecter l’hémodynamique du cortex cérébral. Plus précisément, il fournit un indice d’oxydation des tissus, un indice d’hémoglobine normalisé, de l’hémoglobine oxygénée, de l’hémoglobine désoxygénée, de l’hémoglobine totale, des propriétés optiques des tissus en vrac et un EEG multicanal en tant que signal complémentaire. Pesant moins de 1,5 kg avec un casque complet, il peut échantillonner à une fréquence allant jusqu’à 500 Hz pour l’optique et 1 kHz pour l’EEG.
La solution de Kernel pourrait permettre à la recherche scientifique d’être menée dans des environnements et des cadres plus naturels que les salles d’équipement des laboratoires. Le concept de NaaS est quelque peu analogue au concept de Software as a service (SaaS) – informatique en nuage décentralisée où un fournisseur tiers héberge des applications auxquelles les clients accèdent via Internet, ce qui permet aux clients de se concentrer sur leur domaine d’expertise plutôt que d’essayer d’exploiter des centres de données et des piles technologiques complexes. Dans le cas du NaaS, Kernel offre une alternative aux organismes de recherche sans les complexités et les coûts liés à l’utilisation d’un équipement de la taille d’une salle pour mesurer, enregistrer et interpréter les signaux cérébraux.
La proposition de valeur de Kernel est de fournir un matériel d’acquisition de signaux cérébraux évolutif, facile à utiliser, peu coûteux et compatible avec les environnements naturels et les mouvements, ainsi qu’une expertise neuroscientifique complète de classe mondiale.
M. Johnson comprend la valeur des neurosciences pour aider la condition humaine. Pendant dix ans, il a souffert d’une grave dépression. Il a eu une enfance difficile, son père étant toxicomane pendant 25 ans, et son beau-père présentant des signes de la maladie d’Alzheimer.
M. Johnson et sa famille ne sont pas seuls. Les maladies neurologiques et neurodégénératives touchent près de 100 millions d’Américains, selon la Society for Neuroscience (SfN), une organisation à but non lucratif regroupant plus de 37 000 scientifiques et médecins spécialisés dans le cerveau et le système nerveux. Chaque année, les troubles mentaux et les maladies neurologiques coûtent aux États-Unis plus de 760 milliards de dollars, selon la SfN.
Il y a quatre ans, M. Johnson a engagé 100 millions de dollars de sa propre fortune pour fonder Kernel. Sa vision était d’accélérer l’évolution cognitive par la quantification de l’esprit et du cerveau humains en exploitant la puissance de l’intelligence artificielle (IA). À l’origine, la société se concentrait sur un dispositif de mémoire, une prothèse neuronale destinée à améliorer l’intelligence humaine, mais elle s’est rapidement orientée vers la stimulation et la mesure des impulsions électriques émises par les neurones.
« Les ordinateurs étaient autrefois de la taille d’une pièce et aujourd’hui, regardez où ils en sont », a déclaré M. Johnson. « À l’heure actuelle, les meilleurs appareils pour observer l’activité cérébrale sont de la taille d’une pièce. Nous connaissons la suite de l’histoire. Les choses deviennent plus petites et, une fois qu’elles le sont, des choses nouvelles et étonnantes commencent à se produire.
En s’appuyant sur les domaines interdisciplinaires de l’apprentissage automatique de l’IA, des neurosciences, de l’ingénierie, du traitement des signaux et de la physique, Kernel a créé une plateforme miniaturisée innovante qui pourrait accélérer la recherche en neurosciences et aider à résoudre les problèmes du cerveau humain à l’avenir.
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