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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.