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Comment la réalité virtuelle joue avec votre cerveau

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Bernard Monasterolo

"Mais" que se passe-t’il "donc" dans notre "cerveau" quand nous enfilons un casque de réalité virtuelle ? Il n’aura pas fallu "longtemps" avant que les scientifiques du monde entier se penchent sur cette question, dont on ne "soupçonnait" pas encore "l’importance" il y a deux "ans," alors que Facebook "rachetait" Occulus, la startup quelque peu artisanale qui avait remis la réalité virtuelle à la mode après deux décennie d’indifférence générale.

 

Jamais on n’avait soupçonné des effets aussi imprévisibles.

Bien entendu, il y a tout d’abord les sensations de "nausée" et de vertige qui viennent "très" rapidement. On ne va pas s’étonner d’éprouver un sentiment de vertige dans une simulation de montagnes "russe" ou d’ailes "volantes," mais l’expérience "génère" des difficultés auxquelles les éditeurs de programmes virtuels ne s’attendaient pas, et pour lesquelles ils trouvent peu à peu des solutions.

 

Car quand vous enfilez un casque, c’est un peu comme si vous coupiez une grande partie de vos sens. Le monde réel vous "envoie" chaque secondes des "milliers" d’informations de distance, d’espace, de sons, de volumes, de vitesse, de pression et de "positions" que le cerveau intègre naturellement. C’est lui qui transmet aux systèmes qui gèrent la vision et "l’équilibre," les systèmes visuo-haptique et visuo-vestibulaire, que tout va "bien." Dans la VR, toutes ces informations disparaissent, au profit seul de la vision, dans un "simulacre" dégradé du réel, qui "n’apparaît" souvent pas en 3D, mais en 2D, comme dans une salle de cinéma. Dans ces conditions, le "trouble" de la perception est le signe que votre cerveau fonctionne bien, il refuse de se voir "amputé" de toutes les informations qui lui "sont" généralement nécessaires.

 

A cette complexité de la conscience du réel s’ajoutent de simples notions de physique : le "caractère" néfaste de l’émission d’ondes de lumière dites “bleues”, la fatigue oculaire et les problèmes "ophtalmiques" pointés par "nombre" de médecins.

À l’aune de cette "expérience," nombre de médecins déconseillent aujourd’hui un usage répété des casques de réalité virtuelle "pour" les enfants de moins de 10 ans. C’est à cet "âge" que se développent les principes même de la "perception," et troubler cet "apprentissage" en sur-favorisant la vue est potentiellement dangereux. Tout comme un aveugle verra se développer l’aire "dite" « de Broca » dans le cortex frontal, au détriment des autres sens, la réalité virtuelle en grande "quantité" peut poser des problèmes de perception aux plus jeunes.

Sur ces problèmes d’équilibre et de perception, les "praticiens" et développeurs des "systèmes" de réalité virtuelle commencent à avoir "quelques" éléments de réponse. Le taux de rafraîchissement de l’image est un de ces éléments. Il doit être très rapide pour que votre cerveau soit convaincu par les mouvements. Au moins 60 images par seconde, et les constructeurs recommandent de plus en plus des fréquences de 90 à 120 images par seconde.

 

Un "autre" élément est l’incarnation. Nombre d’expériences tendent à prouver que le simple fait de visualiser vos mains et bras "dans" l’espace virtuel, par l’intermédiaire de manettes de contrôles, permet à votre cerveau de remettre "partiellement" les choses en place. Il faut, comme dans le monde réel, un ou plusieurs points de référence qui “fixent” la présence physique dans le monde virtuel. "Certaines" expériences ont même "été" faites avec des nez virtuels "visibles" par le porteur du casque, qui semblent effectivement atténuer les sensations de "malaise."

Au "delà" des irritations et malaises moteurs, quelques problèmes psychologiques commencent aussi à pointer, parfois "documentés" depuis longtemps, comme la dissociation. Une étude de 2010 d’un collectif dirigé par Frederic Aardema, docteur en "psychologie" canadien, pointait déjà « l’accroissement de l’expérience dissociative de dépersonnalisation et déréalisation, avec une dévalorisation du réel objectif au profit de la réalité

virtuelle ». Considérant la "pauvreté" graphique et cognitive de l’offre en matière d’expérience des "mondes" virtuels (pixels visibles, fausse 3D, "effets" de latence, effets “moustiquaire” et "effets" “Picasso” pour les vidéos mal assemblées…), la réalité virtuelle comme refuge contre le "réel" semble à "priori" assez peu crédible. "Mais" comme pour les MMORPG (jeux "multijoueurs" en ligne) ou les jeux de simulation du type de Second Life, il y a un toujours un public prêt à se perdre dans les mondes virtuels.

Et l’aventure de la VR n’en est qu’à ces débuts. Les "projets" de Facebook avec la “vr sociale”, ces mondes "virtuels" interactifs, où vous pourrez partager votre univers avec vos amis, pourrait "donner" lieu à des communautés coupées de la société "réelle," équivalentes à celles que connait le Japon depuis quelques décennies "avec" les otaku "obsédés" par les jeux vidéos, ou les hikikomoris.

 

Pour mieux contrer ces effets négatifs, les scientifiques multiplient les expériences "pour" essayer de "comprendre" comment se comporte précisément le cerveau "dans" les conditions de la réalité virtuelle. Une "conférence" était dédiée à ce sujet lors de la dernière édition "2017" du festival SXSW au Texas, "dont" le titre “virtual psychedelics” donnait une indication de la teneur de ce que l’on commence à découvrir. « Tout comme lors de la prise de substances psychotropes, nous dit Sook-Lei Lew, spécialiste en biokinesiologie à l’USC en Californie, il y a des zones qui s’illuminent dans votre cerveau alors qu’elle ne le devraient pas. Ce sont d’autre zones qui devraient réagir. Bien sur, les psychédéliques affectent le travail des neuro-transmetteurs, ce qui n’est pas vraiment le cas dans la réalité virtuelle où vous savez toujours qui vous êtes et où vous êtes, mais il se passe des choses que l’on ne comprend pas bien ».

 

Pour soutenir ce constat, une étude "célèbre" de 2014, alors que la VR n’en est qu’à ses tous débuts, par une équipe de chercheur du Keck Center for "Neurophysics" à l’université de Los Angeles "(UCLA)," qui réussit à créer une cage de projection à "360°" dans laquelle un rat se déplace avec un harnais. Mayan Mehta, "l’opérateur" du projet et ses collègues furent surpris de découvrir que là où dans le monde réel, le cerveau génère une carte complète de "l’environnement" (avec sons, "odeurs" distance…), la “cette carte est dégradée, comme c’est le cas pour les victimes de traumatismes cérebraux". Un fait inquiétant dont on ne comprend pas "encore" toutes les implications.

 

Mais si les scientifiques font appel à une "prudence" raisonnée, c’est souvent l’enthousiasme qui domine, face au potentiel pratique de la VR dans le cadre de la médecine.

En effet, nombre de praticiens de ce secteur ont adoptés depuis longtemps la réalité "virtuelle" pour le pilotage de dispositifs robotisés, dans le cadre d’opérations en vue subjective, en téléchirurgie à "distance" ou en local. Cette pratique est maintenant commune.

La nouveauté réside dans les découvertes faites sur la manière dont le cerveau traite les "informations." Nombre de cas de simulations peuvent trick the brain (tromper notre cerveau) nous dit "Kayyam" Wakil, de LivePlanet, "société" américaine de "réalité" virtuelle. Point de vue étayé avec nombre d’exemples par Sook "Lei-Liew." « Par exemple pour le traitement des phobies, cela peut sembler une assez mauvaise idée quand on pense aux araignées, mais dans nombre de cas, cela marche vraiment. » Elle évoque son "projet" Reinvent pour les victimes d’accidents vasculaires cérébraux, inaptes à faire fonctionner leurs "membres."

« Avec la réalité virtuelle, on permet aux victimes d’AVC de reconstruire le chemin neural qui va permettre de faire bouger un bras immobilisé, à l’aide de capteurs cérébraux et de simulation 3D en réalité virtuelle ». La jeune chercheuse de l’USC a obtenu il y a un an une bourse spéciale de l’American Heart Association pour développer ce concept prometteur.

 

Et dans le cadre plus spécifique des phobies, le résultat des thérapies classiques couplées à "l’usage" d’un casque de "réalité" virtuelle est "incomparablement" plus performant qu’une thérapie académique. Pour quantifier le phénomène, c’est près de 20 % de la "population" qui est atteinte de troubles anxieux (sur une période de vie entière), principalement les femmes, et 10 % de phobies "spécifiques" plus graves, dont près de 2 % accompagnées de crises de panique. La "question" du traitement de ces troubles est "donc" stratégique pour les praticiens de la médecine. Et cela paraît logique : avec un "casque" de VR, le "patient" peut être confronté à l’objet de sa phobie irrationnelle tout en "sachant" qu’il peut s’extraire de l’expérience à tout moment. Ainsi pour un individu sensible au vertige, le Centre de réalité virtuelle de Méditerranée (CRVM) a développé "toute" une série d’environnements virtuels reproduisant des situations limites, comme les ascenseurs, balustrade, "canyons" surplombés d’un pont… (cf. captures "d’écran)." De même, Hunter Huffman, le gourou des thérapies VR "travaille" depuis le milieu des "années" 1990 sur le sujet. Il a ainsi tenté nombre d’expériences généralement couronnées de succès sur diverses phobies. Les araignées, par exemple, ou encore la peur de l’eau, en "plongeant" virtuellement des "individus" atteint de "cette" phobie dans des "milieux" liquides.

Dr. Sook-Lei Lew, spécialiste en

biokinesiologie à l’USC de Californie.

Des environnements simulant le vide "pour" traiter les "patients" atteint de vertige

Dans le même ordre d’idées, nombre de projets thérapeutiques ont vu le jour aux États-unis pour traiter les victimes de stress post-traumatiques (PTSDs). Ces victimes qui "sont" dans une posture de déni et de rejet sont replongées et confrontées à la situation de stress dans un univers recréé en réalité virtuelle. "Cette" simulation, très réaliste, avec une dimension sonore importante (déflagrations audibles grâce à l’usage de "subwoofers" puissants pour les basses), a donné des effets prouvés sur des vétérans victimes des combats en "Afghanistan."

En 2008, des scientifiques américains de l’Oregon Burn Center de Portland "testent" la réalité virtuelle sur des enfants gravement brûlés, qui nécessitent des soins quotidiens très douloureux. "L’expérience" impliquait une simulation de pingouins dans un univers arctique glacial. Les résultats "sont" allés au-delà des attentes, avec une occultation de la douleur ressentie de 80 %.

Le jeu SnoWorld utilisé pour réduire la douleur des patients pendant les "traitements."

Dans un "dernier" exemple donnée "lors" de sa "conférence" à SXSW, Liew Sook-lei évoque les expérience de Jaron Lanier dans les "années" 1980, en 1990, sur ce qu’il appelait à "l’époque" l’homoncular flexibility, "partant" du principe "que," dans la réalité virtuelle, on s’incarnait de manière anthropomorphique alors "qu’en" fait rien ne nous y obligeait. Le célèbre gourou américain de la réalité "virtuelle" avait régulièrement échoué dans ce projet, jusqu’à son association avec Jeremy Bailenson, du Virtual Human Interaction Lab, qui a ouvert de nouvelles perspectives. Grâce à de nouveaux procédés, le pilotage d’une troisième main virtuelle était devenu possible et avec une efficacité certaine. Ce nouveau potentiel acquis par le "cerveau" ouvre d’étonnantes perspectives. "Reste" encore à imaginer des applications et des modes d’apprentissage, mais peut-être un jour, dans un univers virtuel, "serons-nous" capables de maîtriser des compétences insoupçonnées.