Eye On-Line : Poursuite Dirigée pour écrire avec le regard – EOL

PROJET EOL

La conception et la réalisation d'interfaces homme-machine -IHM- constituent des enjeux scientifiques et techniques importants pour restaurer ou augmenter les compétences cognitives et exécutives de patients ou de sujets sains. Nous avons récemment découvert et exploré un nouveau dispositif reposant sur le contrôle oculomoteur de la poursuite lisse qui permet à des individus de générer une écriture cursive et de dessiner avec les yeux, ce qu'aucun des dispositifs existants ne permet à l'heure actuelle. Cette nouvelle approche offre un moyen souple et facile de disposer d'une interface de communication offrant une grande liberté d'initiative, préservant l'identité et la personnalité de l'utilisateur et permettant une créativité importante.

La preuve de concept du dispositif de poursuite dirigée a été faite (PEPS CNRS 2010-2011) et une demande de brevet a été déposée (patent n° FR1101695 01/06/2010). L'objectif du projet EOL est de réaliser un prototype léger, mobile et facile d'utilisation pour un non-expert, qui intègre l'ensemble des fonctionnalités (logicielles et matérielles) qui ont été identifiées. Ce prototype sera utilisé avec un groupe de volontaires sains pour optimiser le protocole d'apprentissage puis testé avec des patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA). En parallèle, un développement relatif aux traitements des données oculaires (segmentation, reconnaissance de caractères, post-production graphiques et esthétique) sera réalisé et intégré au dispositif, et une recherche prospective sur les extensions possibles du dispositif (génération de musique, contrôle d'artéfacts biomécaniques, domotique) et sur l'utilisation de la poursuite dirigée dans des contextes et par des populations variées (enfant apprenant, personnes âgées, patients atteints d'autres pathologies -Locked-in syndrome, glaucome, DMLA) sera conduite.

L'impact sociétal, économique et scientifique de ce nouveau dispositif HCI est potentiellement très important. La difficulté de communiquer de patients atteints de paralysie des membres (6000 en France pour les seuls patients atteints de SLA ) est un facteur majeur de frustration, d’anxiété, de morbidité et de dépersonnalisation. L’apprentissage de la poursuite dirigée peut également avoir un intérêt dans les troubles de l’apprentissage (de la lecture et de l’écriture), où les composantes oculomotrices et visuelles sont centrales. Dans des domaines d’expertise où la coordination oculo-visuelle joue un rôle important (chirurgie, sport, pilotage), la poursuite dirigée pourrait également augmenter la maitrise du système oculomoteur et les performances des utilisateurs.
Enfin, ce travail démontre pour la première fois que la poursuite oculaire peut être maitrisée et volontairement orientée, en contradiction avec les données antérieures, ouvrant des perspectives scientifiques nouvelles relatives à la plasticité cérébrale, aux relations entre programmation d'un plan moteur et les effecteurs mobilisés pour son exécution, ou encore aux mécanismes de transferts et de compensation entre modalités.