Août 2021
sommaire
Réalités industrielles
Neurotechnologies et innovation responsable
Ce numéro a été coordonné
par Françoise ROURE,
Introduction de Laure TABOUY et Françoise ROURE
De l’exploration académique et industrielle vers de nouvelles applications thérapeutiques, techniques et industrielles
Neurotechnology at the OECD: The role of the private sector in governance
Par David WINICKOFF
Organisation for Economic Cooperation and Development
Emerging neurotechnologies offer significant potential for the promotion of health, well-being, and economy. At the same time, neurotechnology raises issues of (brain) data privacy, the prospects of human enhancement, the regulation and marketing of direct-to-consumer devices, the vulnerability of cognitive patterns for commercial or political manipulation, and further inequalities in use and access. Engaging this challenging terrain, the member countries of the Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) have recently enacted Council Recommendation on Responsible Innovation in Neurotechnology. The Recommendation is the first international instrument in its field. This article discusses the context and content of the Recommendation, highlighting its unique ‟responsible innovation” approach which spotlights the role of the private sector in technology governance.
Convergence entre intelligence artificielle et neurotechnologies : une réalité et un futur souhaitable ?
Par Alexis GÉNIN
Institut du cerveau (ICM)
De grandes entreprises et acteurs étatiques ont fait des neurotechnologies un champ d’action aussi stratégique que la conquête spatiale. Effectivement, l’accélération de la miniaturisation des technologies implantables et la puissance prédictive des outils d’intelligence artificielle convergent pour rendre prochainement possibles des développements proches de ceux prédits par les romans d’anticipation. Dans ce contexte, les développeurs de technologies médicales sont eux-mêmes dépassés par de nouveaux entrants pour qui le malade n’est plus qu’un « client » comme un autre aux côtés des soldats et des hommes pressés à la recherche d’augmentation de leurs performances. Faut-il suivre ce chemin techno-centré et tenter, avec des moyens financiers plus faibles, de copier l’approche des États-Unis et de la Chine ? Ou faut-il innover vraiment avec notre recherche en biologie et le dynamisme de nos jeunes entreprises innovantes, pour oser la voie différente, plus durable, du développement de neurotechnologies responsables ?
Apprendre à contrôler une interface cerveau-ordinateur : le projet BrainConquest
Par Fabien LOTTE, Aurélien APPRIOU, Camille BENAROCH, Pauline DREYER, Alper ER, Thibaut MONSEIGNE, Léa PILLETTE, Smeety PRAMIJ, Sébastien RIMBERT et Aline ROC
Inria Bordeaux Sud-Ouest, LaBRI (CNRS, Université Bordeaux, Bordeaux INP), Talence
Les interfaces cerveau-ordinateur (ou Brain-Computer Interface – BCI) sont des neurotechnologies très prometteuses pour de nombreuses applications. Mais elles sont actuellement encore insuffisamment fiables. Les rendre fiables et utilisables nécessite non seulement des améliorations côté machine (par exemple, en améliorant leurs algorithmes d’analyse des signaux cérébraux), mais aussi côté utilisateur. En effet, contrôler une BCI est une compétence qui s’apprend et qui demande de la pratique. Malheureusement, la communauté scientifique comprend encore très mal comment entraîner cette compétence efficacement. Dans cet article, nous présentons les recherches menées dans le cadre du projet BrainConquest, dont l’objectif est justement de comprendre, de modéliser et d’optimiser cet entraînement utilisateur dans les BCI. Nous illustrons ainsi au travers d’exemples les différents facteurs qui peuvent influencer les performances de contrôle d’une BCI (par exemple, la personnalité de l’utilisateur, ou son état mental), le type de retour perceptif (le feedback ) et le type d’exercices d’entraînement qui peuvent être proposés aux utilisateurs, ou encore les applications concrètes de ces entraînements BCI, par exemple des technologies d’assistance ou en matière de rééducation motrice.
Pourquoi et comment favoriser le partage en neuro-imagerie ?
Par Michel DOJAT
Directeur de recherche Inserm, Grenoble Institut des neurosciences
L’ouverture et le partage des données ont pris une place importante dans notre société de l’information. Cet open data ‒ une obligation pour les collectivités locales et les administrations ‒ apparaît comme un gage de transparence et d’information vis-à-vis des citoyens et peut contribuer à dynamiter la propagation des fausses informations. Dans le cadre de la recherche publique, en particulier de la recherche biomédicale, le partage et la réutilisation des données offrent des perspectives nouvelles aux chercheurs en termes de robustesse des résultats publiés et de production de nouvelles connaissances. Pour cela, des plateformes spécifiques doivent être mises en place qui puissent supporter les besoins technologiques accrus nécessaires pour gérer et traiter de larges quantités de données hétérogènes et respectent les contraintes juridiques et éthiques associées au traitement des données de santé.
Les enjeux des neurotechnologies dans les domaines de la santé, du bien-être, de la sécurité et de la performance
Quelles sont les images cérébrales stratégiques qui pourraient accélérer les progrès de la recherche clinique ?
Par Jean-François MANGIN
Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, Baobab, Neurospin
Les pathologies du cerveau constituent un problème de société sans précédent. La neuro-imagerie est une des composantes-clefs d’une médecine du futur personnalisée, fondée sur la stratification des patients en groupes homogènes et caractérisés par une signature incluant des atteintes typiques au cerveau. Les images du cerveau décèlent les prémisses des pathologies à un stade où l’on peut espérer les contrecarrer. Elles peuvent aider la recherche clinique au travers d’un phénotypage profond, des images très détaillées contribuant à la compréhension de la physiopathologie, mais surtout au travers d’un phénotypage large, engendrant des bases de données qui permettront à l’IA de faire émerger ces groupes homogènes. Ces images stratégiques nécessiteront une mutualisation d’infrastructures dédiées et, à terme, la transformation du parc d’imageurs cliniques en un grand instrument permettant de suivre la population. Cette transition s’apparente à celle vécue par le monde de la physique au XXe siècle.
Neurofeedback : le développement pervasif des applications neurotechnologiques pour gérer le stress, les troubles de l’attention et la douleur
Par Yohan ATTAL
Président de myBrain Technologies
Les neuroscientifiques ont fait une découverte fondamentale : le cerveau est un organe plastique, dans lequel les connexions neuronales sont en perpétuel remaniement. Il est aujourd’hui possible de modifier en profondeur la dynamique des réseaux cérébraux grâce au neurofeedback. Cette approche révolutionnaire marque l’entrée dans une nouvelle ère de la santé digitale. Le neuro-feedback s'apprête à transformer la gestion clinique de la santé mentale, du bien-être, par exemple l’anxiété, les troubles de l’attention ou encore la gestion de la douleur. Le neurofeedback permet à l’utilisateur d’induire lui-même des changements à long terme dans les oscillations spontanées de son cerveau, sans avoir recours à des composants pharmacologiques. De nombreuses études, réalisées sous protocole strict en recourant aux meilleurs standards scientifiques, démontrent l’efficacité de cette technique. Dans cet article, nous allons nous concentrer sur trois d’entre elles : le Melomind pour la gestion du stress, le Koala pour la gestion des troubles de l’attention et le Beluga pour la gestion de la douleur.
Nudge, neurotechnologies et neuromarketing : état de l’art, et retour d’expérience entre le potentiel affiché et leurs limites
Par Éric SINGLER
Directeur général du groupe BVA CEO BVA Nudge Unit
Née en 2008 avec la publication du livre séminal Nudge – Improving Decisions about Health, Wealth and Happiness écrit par les professeurs Richard H. Thaler et Cass R. Sunstein, l’approche Nudge s’est développée rapidement dans le monde sous l’effet d’un fort ROI démontré au travers de nombreuses expérimentations. Fondée sur les enseignements des sciences comportementales, elle a pour objectif d’encourager l’adoption de comportements bénéfiques pour l’individu et la collectivité à partir d’interventions spécifiques – les nudges – construisant des « architectures de choix » incitatives mais respectueuses de la liberté de choix des individus. Depuis le milieu des années 2000, les sciences comportementales et les neurosciences se sont rapprochées et ont donné naissance à une nouvelle discipline – la neuroéconomie – qui cherche à étudier les bases neuronales des comportements observés et, en particulier, à mieux comprendre les biais cognitifs. Le neuromarketing s’est inspiré de ses développements dans une quête d’efficacité commerciale. Dès lors qu’elles revendiquent un pouvoir d’influence, ces approches posent la question de leur éthique et de leurs limites.
L’innovation responsable dans les neurotechnologies : enjeux sociétaux, éthiques et légaux
Pour un développement responsable des neurotechnologies en France : les travaux de la task force dédiée
Par Hervé CHNEIWEISS
Neurobiologiste et neurologue, directeur de recherche au CNRS, directeur du laboratoire Neuroscience Paris Seine ‒ CNRS/Inserm/Sorbonne Université
En raison de la place centrale qu’occupe notre cerveau dans notre capacité à être humain et à exercer nos droits, une réflexion éthique et normative s’est imposée face au développement rapide des neurotechnologies, ces dispositifs capables de « lire et/ou écrire » nos activités cérébrales. L’enjeu est immense, car les maladies neurologiques et psychiatriques représentent un tiers de nos dépenses de santé et une charge sociale colossale. En bon accord, les investissements publics et privés sont également très importants et ne semblent pas être limités par l’ambition de leur application au strict champ de la santé. Le bien-être est d’abord visé, puis, dans un second temps, la cible est étendue au champ du travail, de l’éducation ou des relations sociales. L’OCDE a fait oeuvre pionnière avec un dispositif de « soft law » destiné à inciter à un développement responsable des neurotechnologies au service des personnes dans le domaine de la santé, à en donner les conditions de mise en oeuvre et de gouvernance, et à en signaler les risques. Plusieurs réflexions et travaux législatifs en cours s’en inspirent déjà.
Les travaux de la task force dédiée à un développement responsable des neurotechnologies en France
Par Pascal MAIGNÉ
Ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation (MESRI) et Délégation française au groupe de travail sur les biotechnologies, les nanotechnologies et les technologies convergentes de l’OCDE
La mise en oeuvre, en France, de la recommandation de l’OCDE sur l’innovation responsable en neurotechnologies a été confiée à une task force représentative des parties prenantes. La première mesure adoptée par la task force consiste à proposer aux entreprises du domaine d’adhérer à une charte de développement responsable des neurotechnologies qui sera co-construite par l’ensemble des acteurs. Cette charte se veut être un outil dynamique conçu collectivement au bénéfice de tous. En s’engageant à respecter le droit à la liberté cognitive et en respectant la confidentialité des données collectées, les acteurs privés et publics renforceront la confiance des patients et des utilisateurs dans ces technologies et favoriseront ainsi le développement de nouveaux marchés pour les entreprises. Au titre des autres principes de la recommandation, la task force porte une attention particulière à la participation citoyenne.
Neurosciences et loi de bioéthique
Par Claude DELPUECH
Inserm
et Pierre-Henri DUÉE
Comité consultatif national d’éthique pour les sciences de la vie et la santé
Depuis une vingtaine d’années, nous assistons à un développement spectaculaire des techniques d’exploration, voire de contrôle partiel ou d’ « amélioration » du fonctionnement du cerveau. Associées aux avancées de la convergence NBIC, ces recherches et applications cliniques en émergence justifient une veille éthique, un échange ouvert avec la société et des objectifs et des règles que nous devons tous partager. Depuis les lois de bioéthique de 2011, nous disposons, dans le domaine des neurosciences, d’un cadre législatif qui doit être révisé tous les sept ans. Ces révisions législatives impliquent l’ensemble des citoyens à travers les États généraux de la bioéthique organisés par le CCNE (Comité consultatif national d’éthique) et les réflexions et les avis de diverses instances politiques et éthiques dont le comité précité, notamment à travers son avis n°129. Nous proposons dans cet article d’établir un « point de route » sur les évolutions en cours avant l’adoption probable de la nouvelle loi de bioéthique au cours de l’été 2021.
Une vision simplifiée transmise au cerveau par la peau : retour d’expérience du projet 6ème sens
Par Amaury BUGUET et Rémi DU CHALARD
Artha France
Dans les années 1970, un chercheur du nom de Paul Bach-y-Rita a mis en lumière le principe de substitution sensorielle, selon lequel le cerveau peut remplacer un sens par un autre. Cela est rendu possible par la plasticité neuronale, qui permet aux neurones du cerveau de se reconfigurer grâce à l’apprentissage. Ses recherches l’ont conduit à imaginer un appareil pour les non-voyants, dont le but était de remplacer la vue par le toucher à l’aide d’une matrice de picots pouvant dessiner sur la peau des images capturées par une caméra. En 2018, le projet 6ème sens est reparti de ses recherches afin de mettre au point un dispositif au concept similaire, mais plus évolué et surtout portable grâce aux avancées scientifiques réalisées depuis. Il a donné lieu à la mise au point de trois prototypes et des non-voyants testeurs arrivent déjà à se déplacer en ville avec le dernier en date. Le projet est sur le point d’aboutir à une première version finale, dont on espère la sortie en fin de cette année.
Des neurotechnologies duales ?
Par Bernard POULAIN
Directeur de recherche au CNRS, chercheur en neurobiologie à l’Institut des neurosciences cellulaires et intégratives de Strasbourg
Les neurotechnologies permettent d’enregistrer ou de modifier le fonctionnement du cerveau à des fins de recherche sur cet organe ou dans une perspective thérapeutique. D’autres applications des neurotechnologies visent à améliorer notre bien-être, à jouer, à éprouver des sensations fortes, à améliorer nos apprentissages et nos performances… Les nouvelles applications des neurotechnologies surgissent si rapidement que nous ne prenons peut-être pas suffisamment le temps de nous interroger sur leur caractère éthique, sur leur utilité, sur les risques non justifiés qu’elles peuvent faire courir pour la santé de l’homme, sa sécurité, son autonomie et sa liberté. C’est la question du bon usage et du mésusage, de la dualité potentielle des neurotechnologies qui est posée.
Questions épistémologiques ouvertes par les neurosciences et l’innovation en neurotechnologies
Par Dr. Françoise ROURE
Chercheur associé au Laboratoire CETCOPRA, Université de Paris 1 Panthéon-Sorbonne Présidente de la section Sécurité et Risques du Conseil général de l’Économie
Les neurosciences et les nouvelles neurotechnologies connaissent un essor sans précédent lié à la convergence des biotechnologies avec les technologies numériques, augmentées par l’intelligence artificielle, et les nanotechnologies. Cet essor, qui rencontre une forte demande en dispositifs médicaux comme en applications commerciales, constitue une opportunité pour la santé et le bien-être, mais crée aussi les conditions d’une menace sur la manière même de penser la neuro-éthique. La formulation des questions épistémologiques soulevées par les neurotechnologies est essentielle pour garantir demain le respect de l’intégrité mentale, condition de l’autonomie et de la dignité humaine. De la qualité des réponses qui leur seront apportées dépendra l’émergence d’une innovation responsable en ce domaine.
Ce que les neurotechnologies soulèvent comme enjeux éthiques et légaux pour la recherche, les neuroscientifiques, les entreprises et la société
Par Laure TABOUY
Université de Paris Saclay ‒ Espace éthique de l’APHP, Faculté de médecine, Paris Digital & Ethics Biotech, Paris
De nombreux projets européens et internationaux visant à faire progresser la connaissance du cerveau en combinant l’expertise de la recherche en neurosciences avec celle de la recherche en informatique permettent de miniaturiser, de rendre plus efficaces et plus performantes des neurotechnologies invasives et non invasives, bien que ces dernières soient intrusives. Développées aussi bien dans des laboratoires de recherche que dans des entreprises privées, et déjà commercialisées à destination du grand public en bonne santé, la frontière entre usages médicaux et non médicaux devient très poreuse, avec des objectifs et des investissements différents. Cette accélération de ces innovations rend indispensable une réflexion sur leurs enjeux sociétaux, éthiques et juridiques. La conception de garde-fous interdisciplinaires et de systèmes d’évaluation et de suivi, et la définition d’une gouvernance adaptée aux valeurs sociologiques, éthiques et juridiques de la France et de l’Europe émergent actuellement dans le monde entier. C’est ce qu’incarnent la neuro-éthique, appelée de ses voeux par la Conseil de l’OCDE à travers sa recommandation n°0457 de 2019 sur l’innovation responsable dans les neurotechnologies, mais aussi la révision de la loi de bioéthique intervenue en 2020 et les travaux engagés par la task force depuis début 2021 pour mettre en oeuvre cette recommandation.