Survoler la ville endormie tel un super-héros ou respirer sous l’eau sans appareillage, telles sont les folies qui nous sont permises dans nos rêves. Au réveil, il ne nous en reste que quelques bribes à peine, mais serait-il possible de reconstituer nos songes ? Les scientifiques s’escriment avec nos ondes cérébrales pour tenter de les quantifier, et qui sait quoi d’autre ; après tout, on peut rêver… Petit tour d’horizon des études qui cherchent à décoder nos rêves.

Et si les meilleurs films s’écrivaient dans nos rêves ? Nombreux sont les scientifiques qui ont voulu percer ce mystère caché sous nos paupières endormies. Alors que notre activité cérébrale diminue lorsque nous dormons, on observe une activité paradoxalement élevée lors d’une certaine phase de notre sommeil : le justement nommé sommeil paradoxal. Si nos organes sensoriels ne transmettent plus d’information à notre cerveau, les cortex sensoriels associés sont bien actifs ! Ces ondes cérébrales sont à l’origine de toutes les sensations qui forment nos rêves. Vous rêvez d’un oiseau ? L’activité cérébrale de votre cortex visuel sera alors très similaire à celle générée par la vision éveillée d’un oiseau. Ces constats ont donné une idée à plusieurs scientifiques autour du monde : et s’il était possible de lire nos ondes cérébrales pour décoder et reconstruire l’image rêvée ?

Une équipe japonaise a mis au point un algorithme de machine learning capable d’associer des ondes cérébrales aux images les ayant provoquées lors de l’éveil. L’objectif étant, à terme, d’appliquer cet algorithme à l’activité cérébrale du rêveur pour traduire son rêve en images. Pour entraîner leur algorithme, les chercheurs ont montré un catalogue de vidéos à des sujets éveillés placés dans un IRM fonctionnelle (IRMf). À la différence d’une IRM classique, l’IRMf enregistre des variations des propriétés du flux sanguin pour localiser les zones cérébrales en activité . Ils ont ensuite enregistré l’activité cérébrale des sujets juste après l’endormissement, puis les ont réveillés afin de leur demander ce dont ils venaient de rêver. L’équipe a ainsi créé un « dictionnaire », permettant de traduire l’activité cérébrale des sujets en formes simples.

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Un chercheur américain, Daniel Oldis, est même allé plus loin. Un siècle après le passage du cinéma muet au parlant, il cherche à ajouter des voix sur les images oniriques. Lorsque des dialogues apparaissent dans les rêves des sujets, les muscles liés à la parole s’activent et font d’infimes mouvements. En posant des électrodes sur ces muscles, Oldis a montré qu’il était possible d’interpréter leurs mouvements afin de déchiffrer quelques phonèmes présents dans les dialogues rêvés.

Mais malgré tous ces efforts, le résultat est loin d’être parfait. Le développement de ces algorithmes est surtout une preuve de principe, montrant que la technologie peut désormais permettre aux chercheurs de créer ces « dictionnaires cerveau-rêves ». Il reste néanmoins de nombreuses barrières, que ce soit quant à la définition des images créées ou la difficulté de recueillir des données à la fois utiles et correctes. Nous avons encore du chemin à faire avant d’assister à une projection de nos rêves sur grand écran.

Lucie Terral, Clara Müller

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Sources:

• Shen, G., Horikawa, T., Majima, K., & Kamitani, Y. (2019). Deep image reconstruction from human brain activity. PLOS Computational Biology, 15(1), e1006633. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1006633
• VanRullen, R., & Reddy, L. (2019). Reconstructing faces from fMRI patterns using deep generative neural networks. Communications Biology, 2(1). https://doi.org/10.1038/s42003-019-0438-y
• Sillig, L. (2013, 12 avril). Une machine à lire les rêves. Le Temps. https://www.letemps.ch/sciences/une-machine-lire-reves
• Horikawa, T., Tamaki, M., Miyawaki, Y., & Kamitani, Y. (2013). Neural Decoding of Visual Imagery During Sleep. Science, 340(6132), 639‑642. https://doi.org/10.1126/science.1234330
• Love, T. (2019, 23 mai). Scientists Want to Make a Movie Out of Your Dreams – Elemental. Medium. https://elemental.medium.com/scientists-want-to-make-a-movie-out-of-your-dreams-8a3e62227e63