Pouvons-nous créer de nouveaux sens pour les humains ?

En tant qu'humains, nous percevons moins d'un billionième des ondes lumineuses. « Notre expérience de la réalité, dit le neuro-scientifique David Eagleman, est limitée par notre biologie ». Il veut changer cela. Sa recherche sur le fonctionnement de notre cerveau l'a mené à créer de nouvelles interfaces -- comme une veste sensorielle -- pour recueillir des informations, précédemment non perçues, sur le monde qui nous entoure.

Nous sommes composés
de toutes petites choses,

et nous sommes intégrés
dans un très grand cosmos,

et le fait est que nous ne comprenons pas
très bien la réalité

à aucune de ces échelles

et c'est parce que nos cerveaux

n'ont pas évolué pour comprendre
le monde à cette échelle.

Au lieu de cela, nous sommes réduits
à une fente très fine de perception

en plein milieu.

Ce qui est bizarre est que
même dans cette tranche de réalité,

nous ne voyons pas la majorité
de ce qu'il se passe.

Considérez les couleurs de notre monde.
Ce sont des vagues de lumières,

des radiations électromagnétiques
qui rebondissent sur les objets

et frappent des récepteurs spécialisés
à l'arrière de nos yeux.

Mais nous ne voyons pas les vagues.

En fait, ce que nous voyons

représente moins d'un billionième
de ce qu'il y a.

Il y a des ondes radio
et des micro-ondes

et des rayons X et gamma
qui traversent actuellement notre corps

et vous l'ignorez totalement,

car vous n'avez pas les récepteurs
biologiques adéquats

pour les percevoir.

Il y a des milliers
de conversations téléphoniques

qui vous traversent en ce moment,

et vous y êtes complètement aveugle.

Ce n'est pas que les choses
sont intrinsèquement invisibles.

Les serpents incluent des infra-rouges
dans leur réalité,

et les abeilles incluent des ultraviolets
dans leur vision du monde,

et nous construisons des machines
dans nos tableaux de bord

de voiture qui captent des signaux
de la gamme des ondes radio,

et il y a dans les hôpitaux, des machines
qui captent les rayons X.

Mais vous ne pouvez pas
les percevoir vous-mêmes,

en tout cas pas encore,

parce que vous n'êtes pas équipés
des capteurs adéquats.

Cela signifie que
notre expérience de la réalité

est limitée par notre biologie,

et cela va contre l'idée reçue

que nos yeux, nos oreilles, nos doigts

perçoivent l'entière réalité objective
qui nous entoure.

Nos cerveaux font plutôt un échantillon
d'un petit peu du monde.

Parmi le royaume animal,

différents animaux perçoivent
différents morceaux de la réalité.

Dans le monde sourd
et aveugle de la tique,

les signaux importants sont
la température et l'acide butyrique.

Dans le monde des fantômes noires
que sont les knifefish,

le sens du monde est généreusement
coloré par les champs électriques.

Et pour les chauves-souris
et l'écholocation,

la réalité est construites
par des vagues de compression de l'air.

C'est la tranche d'écosystème
qu'ils perçoivent, et, en science,

nous avons un mot pour cela.

C'est appelé « Umwelt »,

c'est le mot allemand pour
« environnement ».

Chaque animal suppose vraisemblablement

que son Umwelt est l'entière
réalité objective,

car pourquoi vous arrêteriez-vous
pour réfléchir

à l'existence d'une chose
au-delà de votre perception.

Au lieu de celà, nous acceptons
tous la réalité

comme elle nous est présentée.

Prenons conscience de cela.

Imaginez que vous êtes
un chien de Saint-Hubert.

Votre monde est l'odorat.

Vous avez un long museau qui possède
200 millions de récepteurs olfactifs,

et vous avez des narines humides qui
attirent, piègent les molécules olfactives

et vos narines ont même des fentes
pour pouvoir respirer profondément.

Pour vous, tout dépend de l'odorat.

Un jour, vous vous arrêtez
en route avec une révélation.

Vous regardez votre maître
humain et vous pensez :

« Quel sentiment cela fait-il d'avoir
le pitoyable nez humain ?

(Rires)

Et de respirer par petites inspirations ?

Comment peut-on ne pas savoir
qu'il y a un chat à 100 mètres,

ou que votre voisin était à cet endroit
précis il y a six heures ? »

(Rires)

Parce que nous sommes humains,

nous ne faisons jamais l'expérience
de ce monde d'odeurs,

donc il ne nous manque pas,

parce que nous sommes fermement
ancrés dans notre Umwelt.

Mais la question est :
sommes-nous coincés là ?

En tant que neuro-scientifique, je suis
intéressé par la façon dont la technologie

pourrait étendre notre Umwelt,

et comment cela va changer
l'expérience de l''être humain.

Nous savons déjà que nous pouvons lier
notre technologie et notre biologie,

parce qu'il y a des centaines de milliers
de personnes autour de nous

qui ont une audition ou une vision
artificielle.

Cela fonctionne ainsi : vous prenez un
microphone et vous digitalisez le signal,

et mettez une bande à électrodes
directement dans l'oreille interne.

Ou, avec l'implant rétinien,
vous prenez une caméra

et vous digitalisez le signal,
et vous branchez une grille d'électrodes

directement au nerf optique.

Et il y a seulement quinze ans,

beaucoup de scientifiques pensaient que
ces technologies ne fonctionneraient pas.

Pourquoi ? Parce que ces technologies
parlent la langue de la Silicon Valley,

qui n'est pas le même dialecte que celui
des organes de nos sens biologiques.

Mais le fait est que cela fonctionne.

Le cerveau comprend parfaitement
comment utiliser les signaux.

Comment comprendre cela ?

Voici le secret :

votre cerveau n'entend et ne voit rien.

Votre cerveau est enfermé dans le silence
et l'obscurité de votre crâne.

Tout ce qu'il voit sont
des signaux électrochimiques

provenant de différents câbles de données,

et il ne travaille qu'avec cela
et rien de plus.

De façon extraordinaire,

le cerveau est très bon pour
recueillir ces signaux,

extraire les schémas et y donner un sens,

ainsi il prend le cosmos interne
et concocte une histoire :

votre monde subjectif.

Voici le point clé :

votre cerveau ne sait pas,
d'où viennent les données

et cela ne lui importe pas.

Quelle que soit l'information reçue,
il comprend ce qu'il faut en faire.

Et c'est un type de machine très efficace.

C'est essentiellement
un dispositif informatique généraliste,

qui recueille toutes les informations

et comprend ce qu'il doit en faire,

et cela, je pense, libère Mère Nature

de trafiquer avec différentes sortes
de canaux d'entrée.

J'appelle cela le modèle d'évolution TPT,

je ne veux pas être trop technique

mais TPT signifie Tête de Pomme de Terre,

et j'utilise ce nom pour souligner
tous les capteurs que

nous connaissons et aimons, comme
nos yeux, nos oreilles et nos doigts,

qui sont principalement des dispositifs
périphériques qu'il suffit de brancher :

vous les branchez et vous êtes paré.

Le cerveau comprend ce qu'il faut faire
avec les données qu'il reçoit.

Et quand vous observez le règne animal,

vous trouvez beaucoup
de dispositifs périphériques.

Les serpents ont des fossettes sensibles
à la chaleur pour détecter les infrarouges

et le knifefish fantôme
a des électro-récepteurs

et la musaraigne-souris fine
a cet appendice

avec 22 doigts

lui permettant de sentir l'environnement
et construire un modèle 3D du monde,

de nombreux oiseaux ont de la magnétite
afin de s'orienter

par rapport au champ magnétique
de la planète.

Cela signifie que la nature
ne doit pas continuellement

reconcevoir le cerveau.

Au lieu de cela, les principes d'opération
du cerveau établis,

la nature ne se soucie que de
la conception de nouveaux périphériques.

Cela signifie que

la leçon a en tirer est

qu'il n'y a rien de vraiment
spécial ou fondamental

concernant notre biologie
à la naissance.

C'est simplement que nous avons hérité

d'une route complexe d'évolution.

Mais nous ne devons pas
nous en contenter,

et notre meilleure preuve de principe

vient ce qui s'appelle
la substitution des sens.

Cela correspond à nourrir
le cerveau d'informations

via des canaux sensoriels inhabituels,

et le cerveau détermine
ce qu'il doit en faire.

Cela peut sembler spéculatif,

mais le premier article démontrant cela a
été publié en 1969 dans le journal Nature.

Un scientifique du nom de
Paul Bach-y-Rita

a mis des gens aveugles
sur une chaise de dentiste modifiée,

il a mis en place un flux vidéo,

il a mis quelque chose
en face de la caméra,

et vous le sentiriez
donner des petits coups

dans votre dos
avec une grille de solénoïde.

Si vous remuez une tasse de café
devant la caméra,

vous le sentez dans votre dos,

et, de façon extraordinaire, les gens
aveugles étaient plutôt bons

pour déterminer ce qu'il y avait
devant la caméra

juste en le sentant dans leur dos.

Il y a eu beaucoup d'incarnations
modernes de cela.

Les lunettes soniques capturent
un flux vidéo devant vous

et le transforme en paysage acoustique,
afin que lorsque

les choses autour
se rapprochent et s'éloignent

cela fait un « Bzz, bzz, bzz ».

Cela ressemble à une cacophonie

mais après quelques semaines,
les personnes aveugles commencent

à bien comprendre
ce qui est face à eux

en se basant uniquement
sur ce qu'ils entendent.

Cela n'a pas à être
via les oreilles :

ce système utilise une grille
électro-tactile placée sur le front

afin que vous ressentiez sur votre front
tout ce qu'il se passe face à vous.

Pourquoi le front ?
Parce que vous ne l'utilisez pas.

L'incarnation la plus moderne
est la Brainport,

c'est une petite grille d'électrodes
placée sur votre langue

et elle transforme le flux vidéo
en petits signaux électro-tactiles.

Les personnes aveugles l'utilisent si bien
qu'ils peuvent marquer des paniers

ou se diriger dans de complexes
courses d'obstacles.

Ils peuvent parvenir
à voir avec leur langue.

Cela semble totalement fou, n'est-ce pas ?

Mais souvenez-vous que la vision

n'est que des signaux électrochimiques
se déplaçant dans votre cerveau.

Votre cerveau ne sait pas
d'où viennent les signaux,

il détermine simplement
ce qu'il doit en faire.

Dans mon laboratoire c'est la substitution
sensorielle pour les sourds

qui m'intéresse et c'est un projet
que j'ai entrepris

avec un doctorant de mon laboratoire,
Scott Novich, travaillant

sur le sujet dans le cadre de sa thèse.

Et voici ce que nous voulions faire :

nous voulions que le bruit
du monde soit converti,

d'une façon ou d'une autre, afin qu'un
sourd puisse comprendre ce qui est dit.

Etant donnés le pouvoir et l'ubiquité
des systèmes portables,

nous voulions nous assurer que cela
fonctionne sur les portables et tablettes,

et aussi faire une technologie portable,

quelque chose que vous pourriez
porter sous vos vêtements.

Voici le concept.

Pendant que je parle, mon son
est capturé par la tablette,

il est modélisé sur un gilet
couverte de moteurs vibrants,

comme les moteurs dans vos portables.

Pendant je parle,

le son est traduit en un schéma
de vibration sur le gilet.

Ce n'est pas juste conceptuel :

la tablette transmet en Bluetooth,
et je porte actuellement la veste.

Donc, pendant que je parle --
(Applaudissements) --

le son est traduit en schémas
dynamiques de vibration.

Je sens l'acoustique qui m'entoure.

Nous l'avons testé
avec des personnes sourdes

et il s'avère qu'après un petit moment,

les gens commencent à sentir,
ils commencent à comprendre

le langage du gilet.

Voici Jonathan. Il a 37 ans.
Il a un master.

Il est né sourd,

ce qui signifie qu'une partie
de son Umwelt lui est inaccessible.

Jonathan s'est entrainé avec le gilet
pendant 4 jours, 2 heures pas jour,

et le voici le 5ème jour.

Scott Novich : Toi.

David Eagleman : Scott dit un mot,
Jonathan le sent sur la veste,

et l'écrit sur le tableau.

SN : Où. Où.

DE : Jonathan est capable de traduire
ce schéma de vibrations compliqué

en une compréhension
de ce qui est dit.

SN : Touche. Touche.

DE : Il ne fait pas cela --

(Applaudissements) --

Jonathan ne le fait pas consciemment,
parce que les schémas sont trop complexes,

mais son cerveau commence à développer
le modèle qui lui permet de comprendre

ce que signifient les données.

Nous espérons qu'après avoir
porté cela pendant trois mois,

il expérimentera une perception directe
de l'audition

de la même façon que lorsqu'un aveugle
passe son doigt sur du braille,

il en perçoit le sens immédiatement,
sans aucune intervention consciente.

Cette technologie a le potentiel
de changer les règles du jeu,

parce que la seule autre solution
à la surdité est un implant cochléaire,

et cela nécessite une chirurgie invasive.

Et cela peut être fabriqué pour 40 fois
moins cher qu'un implant cochléaire,

rendant cette technologies accessible
même aux pays les plus pauvres.

Nous sommes encouragés par nos résultats
de la substitution sensorielle,

mais nous avons beaucoup pensé
à l'addition sensorielle.

Comment pourrions-nous utiliser une telle
technologie pour ajouter un sens

complètement nouveau,
pour étendre l'Umwelt humain ?

Par exemple, pourrions-nous envoyer
en temps réel des données d'internet

directement dans le cerveau de quelqu'un,

et peut-il développer une expérience
perceptive directe ?

Voici une expérience que nous faisons
au laboratoire.

Un sujet ressent un flux en temps réel
de données d'internet

durant 5 secondes.

Puis, deux boutons apparaissent
et il doit faire un choix.

Il ne sait pas ce qu'il se passe.

Il fait un choix et reçoit
un retour une seconde après.

Seulement voilà :

le sujet ne connait pas
la significations des motifs,

mais nous observons s'il comprend mieux
sur quel bouton appuyer.

Il ne sait pas que nous envoyons

des données en temps réel de la bourse,

et il décide d'acheter et de vendre.

(Rires)

Et le retour lui dit si oui ou non
il a fait le bon choix.

Ce que nous observons si
nous pouvons étendre l'Umwelt humain

afin que, après plusieurs semaines,
il parvienne à avoir

une expérience perceptive directe
des mouvements économiques de la planète.

Nous vous dirons comment il s'en sort.

(Rires)

Une autre chose que nous faisons :

durant les conférences de ce matin,
nous avons surveillé Twitter

et la hashtag TED2015,

nous avons procédé à
une analyse automatique de sentiment :

est-ce que les gens utilisent des mots
positifs, négatifs ou neutres ?

Et pendant ce temps,

je l'ai ressenti,

donc je suis branché
à un agrégat d'émotions

de milliers de personne
et ce en temps réel,

et c'est un nouveau type d'expérience
humaine, parce que je peux savoir

comment vous allez
et si vous appréciez ce que je dis.

(Rires)
(Applaudissements)

C'est une expérience plus importante
que celle vécue d'habitude par un humain.

Nous étendons aussi
l'Umwelt des pilotes.

Dans ce cas, la veste envoie
neuf mesures différentes

de ce quadrirotor,

la hauteur et l'angle
et l'orientation et la direction,

et cela améliore la capacité
du pilote à voler.

C'est comme s'il étendait sa peau.

Et ce n'est que le début.

Nous prévoyons de prendre un cockpit
moderne plein d'indicateurs

et au lieu d'essayer de tout lire,
vous le sentez.

Nous vivons dans un monde d'informations,

et il y a une différence entre
accéder à de nombreuses données

et les expérimenter.

Je pense qu'il n'y a pas de limite
aux possibilités

à l'horizon concernant
l'expansion humaine.

Imaginez un astronaute
capable de ressentir

la santé générale
de la Station Spatiale Internationale,

ou que vous ressentiez les éléments
invisibles de votre propre santé,

comme le taux de sucre dans le sang
et l'état de votre microbiome,

ou avoir une vision à 360° ou voir
les infrarouges ou les ultraviolets.

La clé est :
alors que nous allons vers le futur,

nous allons augmenter notre capacité
à choisir nos systèmes périphériques.

Nous n'avons plus à entendre que
Mère Nature nous offre des sens

en temps venu,

au lieu de cela, comme tout bon parent,
elle nous a donné les outils nécessaires

pour définir notre propre trajectoire.

La question est :

voulez-vous sortir et expérimenter
votre univers ?

Merci.

(Applaudissements)

Chris Anderson : Vous le sentez ?
DE : Ouais.

En fait, c'était la première fois que
je sentais des applaudissements

C'est sympa,
comme un massage. (Rires)

CA : Twitter devient fou.
Twitter devient fou.

Donc, cette expérience de la bourse.

Cela pourrait être la première expérience
sécurisant plus son financement

si ça fonctionne, n'est-ce pas ?

DE : C'est vrai, je n'aurais plus
à écrire au NIH.

CA : Juste pour être
sceptique un instant,

je veux dire, c'est génial mais
la majorité des éléments jusqu'ici

n'indique-t-elle pas que
la substitution sensorielle

fonctionne mais pas forcément
l'addition ?

N'est-il pas possible qu'un aveugle
puisse voir par sa langue

parce que le cortex visuel est toujours là
prêt à travailler, et que c'est de cela

dont nous avons besoin ?

DE : C'est une excellente question.
Nous ne savons pas

quelles sont les limites théoriques sur
les données que le cerveau peut utiliser.

L'information générale est
qu'il est extraordinairement flexible.

Donc quand quelqu'un devient aveugle,
ce que nous appelions leur cortex visuel

est repris par d'autres choses :
le toucher, l'audition, le vocabulaire.

Cela nous dit que le cortex
a plus d'un tour dans son sac.

Il lance simplement
des calculs sur les choses.

Et quand nous regardons autour de nous,
par exemple le braille,

les gens obtiennent des informations
par leurs doigts sur des bosses.

Je ne pense pas que nous ayons une raison
de penser qu'il y a

une limite théorique.

CA : Si cela s'avère vrai,
vous allez être submergé.

Il y a tellement d'applications
possibles pour cela.

Êtes-vous prêt ? Qu'es-ce qui vous excite
le plus, dans quelle direction cela ira ?

DE : Je pense qu'il y a
beaucoup d'applications.

Pour aller au-delà de la substitution
sensorielle, j'ai évoqué

les astronautes et la station spatiale,
ils passent beaucoup de temps

à faire des contrôles, ils pourraient
sentir ce qu'il se passe,

parce que cela fonctionne très bien
pour les données multidimensionnelles.

La clé est : nos systèmes visuels sont
bons pour détecter les bosses et bords,

mais sont très mauvais concernant
notre monde actuel,

qui est fait d'écrans
et de beaucoup de données.

Nous devons compenser cela
avec notre vigilance.

C'est un moyen de ressentir
l'état de quelque chose,

tout comme vous connaissez l'état
de votre corps quand vous êtes debout.

Je pense que la machinerie lourde,
la sécurité, sentir l'état

d'une usine, de votre équipement,
on se dirige vers cela.

CA : David Eagleman, c'était
une conférence incroyable. Merci beaucoup.

DE : Merci Chris.
(Applaudissements)