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L’intelligence artificielle embarquée dans une montre pour anticiper les crises d’épilepsie

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    Je vous présente Henry.
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    Un joli petit garçon.
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    Mais à l’âge de trois ans,
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    sa maman l’a trouvé
    sous l'emprise de convulsions fébriles.
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    Ces convulsions surviennent
    quand on a de la fièvre.
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    Le médecin lui a conseillé
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    de ne pas s'inquiéter trop car ça allait
    disparaître en grandissant.
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    À quatre ans, Henry a eu
    une crise de convulsions,
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    le genre de crises qui cause une perte
    de conscience et des spasmes musculaires,
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    appelée épilepsie généralisée.
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    Le diagnostic d'épilepsie d'Henry
    n'était pas encore arrivé par la poste
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    quand sa maman est allée
    le réveiller un matin.
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    Mais en entrant dans sa chambre,
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    elle a découvert
    son corps froid et sans vie.
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    Henry avait succombé à une MSIE,
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    une mort subite
    et inexpliquée en épilepsie.
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    Qui parmi vous a déjà
    entendu parler de la MSIE ?
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    Vous êtes tous très cultivés
    pourtant je vois peu de mains se lever.
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    MSIE, c'est quand une personne
    en bonne santé mais souffrant d'épilepsie
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    meurt et que l'autopsie ne permet pas
    de déterminer la cause de mort.
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    Une personne meurt de MSIE
    toutes les sept à neuf minutes.
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    Deux personnes vont en mourir
    pendant une TED Talk.
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    Un cerveau sain a une activité électrique.
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    Voici quelques ondes électriques
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    qui sortent du cerveau sur l'illustration.
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    Elles doivent ressembler
    à une activité électrique typique
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    qu'un électroencéphalographe
    peut enregistrer.
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    Toutefois, une crise est une activité
    électrique anormale,
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    qui peut être localisée.
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    Elle a lieu dans
    une petite région du cerveau.
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    Quand la crise survient,
    on peut avoir une sensation étrange.
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    Certains parmi vous pourraient
    en avoir une maintenant
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    sans que leur voisin ne s'en aperçoive.
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    Toutefois, quand la crise se répand
    dans tout le cerveau
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    comme un feu de forêt,
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    elle se généralise.
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    Une épilepsie généralisée
    va causer la perte de conscience
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    et des convulsions.
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    Aux États-Unis, il y a davantage
    de personnes qui meurent de MSIE
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    que de mort subite du nourrisson.
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    Qui parmi vous a déjà entendu parler
    de la mort subite ?
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    Voilà ! Presque toutes vos mains
    sont levées.
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    Que se passe-t-il ?
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    Pourquoi cette cause de mortalité
    si fréquente reste-t-elle si peu connue ?
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    Que faire pour l'éviter ?
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    La science a démontré que deux actions
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    permettent d'éviter
    ou de réduire le risque de MSIE.
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    La première :
    « Suivre les instructions du médecin
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    et prendre son traitement. »
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    Deux-tiers des personnes
    souffrant d'épilepsie
  • 2:53 - 2:56
    les gardent sous contrôle
    avec les traitements médicamenteux.
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    Deuxièmement, on peut réduire les risques
    de mortalité avec la présence d'un proche.
  • 3:00 - 3:05
    C'est-à-dire une personne
    à vos côtés au moment de la crise.
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    Bien que vous n'ayez finalement
    que peu entendu parler de MSIE
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    c'est la deuxième cause
    de réduction d'espérance de vie
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    parmi tous les troubles neurologiques.
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    L'ordonnée de ce graphique
    représente le taux de mortalité
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    multiplié par l'espérance de vie.
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    Plus haut il est,
    plus l'impact est important.
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    Contrairement aux autres maladies,
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    le fait d'avoir quelqu'un à proximité
    réduit l'incidence de mortalité de MSIE.
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    Pourquoi est-ce que moi, Roz Picard,
    chercheur en intelligence artificielle,
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    je vous parle de ça ?
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    Après tout, je ne suis pas neurologue.
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    Je travaillais au Media Lab
    sur des mesures des émotions,
  • 3:52 - 3:55
    pour rendre les machines plus perspicaces
    au sujet de nos émotions.
  • 3:55 - 3:58
    Et nous réalisions beaucoup
    de recherches sur les mesures du stress.
  • 3:59 - 4:01
    On a fabriqué tout un tas de capteurs
  • 4:01 - 4:04
    qui le mesurent
    sous des critères différents.
  • 4:04 - 4:06
    Mais une mesure précise
  • 4:06 - 4:10
    a été développée à partir d'une ancienne
    mesure du degré d'humidité des paumes
  • 4:10 - 4:12
    avec un signal électrique.
  • 4:12 - 4:14
    C'est un signal
    de la conductivité de la peau
  • 4:14 - 4:16
    connu pour augmenter avec la nervosité.
  • 4:16 - 4:19
    En fait, il augmente aussi
    avec d'autres conditions.
  • 4:19 - 4:22
    Tous ces câbles électriques
    sur les mains ne sont pas pratiques.
  • 4:22 - 4:26
    Alors, on a inventé d'autres moyens
    au Media Lab du MIT.
  • 4:26 - 4:28
    Avec des capteurs portables,
  • 4:28 - 4:33
    on a collecté les premières données
    de qualité clinique 24 heures sur 24.
  • 4:34 - 4:36
    Voici à quoi ressemblent
    les toutes premières mesures
  • 4:36 - 4:43
    d'un étudiant qui a porté continuellement
    notre bracelet pendant une semaine.
  • 4:43 - 4:46
    On va zoomer ici.
  • 4:46 - 4:49
    Il s'agit de phases de 24 heures,
    en commençant par la gauche.
  • 4:49 - 4:51
    Il s'agit donc des données
    pour deux jours.
  • 4:51 - 4:53
    Ce qui nous a d'abord surpris,
  • 4:53 - 4:57
    c'est que le taux le plus élevé
    apparaît durant le sommeil.
  • 4:57 - 4:58
    Le capteur serait-il défectueux ?
  • 4:58 - 5:03
    Quand on dort, on est calme,
    alors que se passe-t-il ?
  • 5:03 - 5:05
    En fait, notre physiologie
    durant le sommeil
  • 5:05 - 5:08
    est très différente
    de celle durant l'éveil.
  • 5:08 - 5:10
    Nous n'avons pas encore percé le mystère
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    pourquoi ces pointes sont les plus
    importantes pendant le sommeil
  • 5:14 - 5:17
    mais nous pensons que c'est lié
    à la consolidation de la mémoire
  • 5:17 - 5:19
    et à sa création
    pendant la phase de sommeil.
  • 5:20 - 5:23
    Nous observons également des phénomènes
    qui répondent à nos attentes.
  • 5:23 - 5:26
    Quand un étudiant du MIT
    est concentré sur son travail,
  • 5:26 - 5:27
    ou fait ses devoirs,
  • 5:27 - 5:32
    une charge cognitive
    s'ajoute au stress émotionnel.
  • 5:32 - 5:37
    Finalement, la charge et l'effort
    cognitifs, l'engagement mental
  • 5:37 - 5:39
    ou l'excitation d'apprendre
    des choses nouvelles,
  • 5:39 - 5:41
    tout cela fait grimper le signal.
  • 5:43 - 5:47
    Au grand dam des professeurs du MIT,
  • 5:47 - 5:48
    (Rires)
  • 5:48 - 5:52
    le creux de la courbe quotidienne
    correspond aux heures de cours.
  • 5:53 - 5:55
    Il s'agit des données d'une seule personne
  • 5:55 - 5:58
    mais hélas, cela reste globalement vrai.
  • 6:00 - 6:05
    Le bracelet est équipé d'un capteur
    de conductivité de la peau fabriqué maison
  • 6:05 - 6:10
    et un jour, un de nos étudiants
    est venu me voir
  • 6:10 - 6:13
    à la fin du semestre, en décembre,
  • 6:13 - 6:15
    pour me demander : « Professeur Picard,
  • 6:15 - 6:18
    pourrais-je emprunter
    un des bracelets avec les capteurs ?
  • 6:18 - 6:21
    Mon petit frère souffre d'autisme
    et il ne sait pas parler.
  • 6:21 - 6:23
    Je souhaite voir ce qui le stresse. »
  • 6:24 - 6:27
    Je lui ai proposé d'en emporter deux.
  • 6:27 - 6:30
    À l'époque, ils étaient encore fragiles.
  • 6:30 - 6:33
    Il les a emportés à la maison
    et posés sur son frère.
  • 6:33 - 6:36
    J'observais les données depuis le labo.
  • 6:36 - 6:39
    Le premier jour, j'ai trouvé étrange
  • 6:39 - 6:42
    qu'il ait posé un bracelet
    sur chaque poignet simultanément.
  • 6:42 - 6:44
    Il ne suivait pas mes instructions
    mais c'est ainsi, ai-je pensé.
  • 6:44 - 6:46
    Heureusement qu'il ne l'a pas fait.
  • 6:46 - 6:50
    Le deuxième jour : glacial,
    comme une activité en classe.
  • 6:50 - 6:51
    (Rires)
  • 6:51 - 6:53
    Il restait quelques jours.
  • 6:53 - 6:58
    Le deuxième jour, le signal
    d'un des bracelets est tombé à zéro
  • 6:58 - 7:02
    et l'autre a grimpé à une hauteur
    jamais atteinte.
  • 7:02 - 7:05
    Je me suis demandé ce qu'il se passait.
  • 7:05 - 7:08
    On a mis les gens du MIT
    sous toutes formes de pression imaginables
  • 7:09 - 7:11
    mais je n'avais jamais observé ça.
  • 7:12 - 7:14
    Et d'un seul côté.
  • 7:14 - 7:18
    Comment peut-on être stressé
    d'un côté uniquement du corps ?
  • 7:18 - 7:21
    J'en ai conclu qu'un voire deux
    des capteurs étaient défaillants.
  • 7:21 - 7:23
    Je suis ingénieur en électronique
    de formation.
  • 7:23 - 7:26
    J'ai donc tenté de réparer ça
    de plusieurs manières.
  • 7:26 - 7:28
    Pour faire court,
    je n'ai pas réussi à le reproduire.
  • 7:29 - 7:32
    J'ai donc eu recours
    aux moyens traditionnels.
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    J'ai appelé mon étudiant en vacances :
  • 7:35 - 7:40
    « Bonjour ! Comment va ton petit frère ?
    Vous avez passé un joyeux Noël ?
  • 7:40 - 7:43
    Que s'est-il passé avec ton frère ? »
  • 7:43 - 7:46
    Je lui ai donné la date,
    l'heure et les données.
  • 7:46 - 7:50
    Il a dit ne pas savoir mais qu'il allait
    vérifier son journal de santé.
  • 7:51 - 7:54
    Un journal ? Un étudiant du MIT
    tient un journal de bord ?
  • 7:54 - 7:56
    J'ai attendu son retour.
  • 7:56 - 7:57
    Il avait la même date et la même heure
  • 7:57 - 8:01
    et il m'expliqua que c'était l'instant
    juste avant une crise épileptique.
  • 8:03 - 8:06
    À l'époque, j'ignorais
    ce qu'était l'épilepsie.
  • 8:06 - 8:08
    J'ai donc fait des recherches
  • 8:08 - 8:12
    et appris que le père d'un autre étudiant
    était le chef neurochirurgien
  • 8:12 - 8:14
    de l'hôpital pour enfants de Boston.
  • 8:14 - 8:16
    Courageusement, j'ai appelé
    le docteur Joe Madsen :
  • 8:16 - 8:18
    « Bonjour docteur,
    je suis Rosalind Picard.
  • 8:18 - 8:22
    Est-il possible qu'une personne
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    subisse un déferlement
    du système nerveux sympathique,
  • 8:27 - 8:29
    ce qui induit la conductivité de la peau,
  • 8:29 - 8:32
    20 minutes avant une crise d'épilepsie ? »
  • 8:32 - 8:34
    Il m'a répondu : « Sans doute pas. »
  • 8:36 - 8:38
    Mais il a trouvé ça intéressant
  • 8:38 - 8:40
    car des personnes ont la chair de poule
    sur un seul bras
  • 8:40 - 8:42
    20 minutes avant une crise.
  • 8:43 - 8:45
    Je sursaute : « Un seul bras ? »
  • 8:45 - 8:49
    Je ne voulais pas lui en parler au départ
    car je trouvais cela vraiment absurde.
  • 8:49 - 8:51
    Il m’a expliqué
    comment cela pouvait se passer,
  • 8:51 - 8:53
    ça l’a intéressé,
    je lui ai montré mes données.
  • 8:53 - 8:57
    On a continué de développer des capteurs
    et on les a fait certifier.
  • 8:57 - 8:59
    On a recruté 90 familles pour une étude
  • 8:59 - 9:02
    toutes avec des enfants que
    nous allions suivre en continu
  • 9:02 - 9:05
    avec un électroencéphalographe
    sur le cuir chevelu
  • 9:05 - 9:07
    pour mesurer l’activité du cerveau,
  • 9:07 - 9:09
    une vidéo pour observer les comportements,
  • 9:09 - 9:12
    un électrocardiogramme
    et y coupler l’activité électrodermique
  • 9:12 - 9:15
    pour mesurer d'éventuelles
    occurrences périphériques
  • 9:15 - 9:17
    relatives à une crise d’épilepsie.
  • 9:18 - 9:25
    Nous avons constaté le pic de conductivité
    de la peau dans 100% des cas
  • 9:25 - 9:28
    de la première cohorte
    en proie à une crise épileptique.
  • 9:28 - 9:31
    Dans le cadre bleu,
    c’est une phase de sommeil.
  • 9:31 - 9:32
    Le pic devrait y être le plus élevé.
  • 9:32 - 9:36
    Or, ces trois crises sont ostentatoires
    sur le graphique,
  • 9:36 - 9:38
    trois immenses pics.
  • 9:39 - 9:43
    De plus, en couplant la conductivité
    de la peau là où elle est la plus élevée
  • 9:43 - 9:46
    avec les mouvements du poignet,
  • 9:46 - 9:51
    on obtient beaucoup de données utiles
    pour l’apprentissage automatique.
  • 9:51 - 9:56
    Cela permet de construire une intelligence
    artificielle qui détecte ces schémas
  • 9:56 - 10:00
    bien plus efficacement
    qu’un détecteur de mouvements.
  • 10:00 - 10:04
    On a compris qu’il fallait transférer
    la technologie en dehors du labo.
  • 10:04 - 10:07
    Avec les études du doctorant Ming-Zher Poh
  • 10:07 - 10:10
    et les améliorations incroyables
    apportées par Empatica,
  • 10:10 - 10:11
    on a réalisé de grands progrès
  • 10:11 - 10:14
    et la détection des crises
    est bien plus précise.
  • 10:14 - 10:17
    Nous avons découvert dans la foulée
    d’autres choses sur la MSIE.
  • 10:17 - 10:20
    Une d’elles est que la MSIE,
  • 10:20 - 10:23
    bien que ça arrive rarement suite
    à une crise d’épilepsie généralisée,
  • 10:23 - 10:26
    c’est dans ce cas précis
    qu’elle est la plus probable.
  • 10:26 - 10:29
    Quand elle survient,
    ce n’est pas pendant la crise,
  • 10:29 - 10:32
    ni juste après de manière générale,
  • 10:32 - 10:34
    mais elle survient juste après
  • 10:34 - 10:37
    quand la personne semble
    très calme et paisible,
  • 10:37 - 10:42
    qu’elle risque de traverser une nouvelle
    phase qui bloque la respiration,
  • 10:42 - 10:45
    et après que la respiration
    se soit arrêtée, le cœur s’arrête.
  • 10:45 - 10:48
    Il y a donc un peu de temps
    pour secourir la personne.
  • 10:48 - 10:53
    Nous avons aussi appris des choses sur
    l’amygdale, une région profonde du cerveau
  • 10:53 - 10:56
    que nous avions beaucoup étudiée
    dans nos recherches sur les émotions.
  • 10:56 - 10:58
    Nous avons deux amygdales
  • 10:58 - 10:59
    et si on stimule celle de droite,
  • 10:59 - 11:02
    on obtient une réaction de conductivité
    de la peau du côté droit.
  • 11:02 - 11:06
    Il faut signer une décharge pour
    une craniectomie et faire le test,
  • 11:06 - 11:09
    peu de chance d’avoir des volontaires,
  • 11:09 - 11:12
    mais ça provoque
    une réaction du côté droit.
  • 11:12 - 11:16
    En stimulant l’amygdale de gauche,
    la paume de la main gauche réagit.
  • 11:16 - 11:20
    De plus, si on stimule votre amygdale
  • 11:20 - 11:23
    alors que vous êtes assis
    en train de travailler par exemple,
  • 11:23 - 11:25
    vous ne montrerez aucun signe de détresse
  • 11:26 - 11:27
    mais vous arrêterez de respirer
  • 11:28 - 11:32
    et vous serez incapable de recommencer
    à respirer sauf si on vous stimule.
  • 11:33 - 11:34
    « Hé ! Roz, tout va bien ? »
  • 11:34 - 11:36
    Vous ouvrez la bouche pour parler.
  • 11:37 - 11:39
    L’aspiration qui précède la parole
  • 11:39 - 11:41
    relance votre respiration.
  • 11:43 - 11:46
    Donc, nous avions commencé
    nos recherches avec le stress.
  • 11:46 - 11:49
    Ça nous a conduits
    à développer des capteurs
  • 11:49 - 11:51
    qui collectent des données
    de qualité suffisante
  • 11:51 - 11:54
    pour les sortir du labo
    et les disséminer dans la vraie vie.
  • 11:54 - 11:57
    Par hasard, on a détecté une réaction
    aux crises d’épilepsie en forme de pic,
  • 11:57 - 12:00
    une activation neurologique qui
    provoque une réaction bien plus forte
  • 12:00 - 12:01
    que les sources de stress habituelles.
  • 12:01 - 12:04
    On a des partenariats avec les hôpitaux
    et une unité de monitoring d’épilepsie,
  • 12:04 - 12:07
    Principalement l'hôpital pour
    enfants de Boston et le Brigham.
  • 12:07 - 12:10
    On ajoute une couche
    d’intelligence artificielle
  • 12:10 - 12:13
    pour collecter beaucoup plus de données
  • 12:13 - 12:17
    afin de comprendre ces crises
    et voir si on peut éviter la MSIE.
  • 12:18 - 12:22
    Aujourd’hui, Empatica
    commercialise le dispositif,
  • 12:22 - 12:24
    une start-up que j’ai eu
    l’honneur de co-fonder.
  • 12:25 - 12:27
    L’équipe d’Empatica a réalisé
    un travail extraordinaire
  • 12:27 - 12:31
    pour améliorer la technologie
    et concevoir un capteur très joli
  • 12:31 - 12:34
    qui donne l’heure, qui est un podomètre,
    qui surveille le sommeil, tout ça,
  • 12:34 - 12:38
    et qui surtout est une IA
    en apprentissage automatique en temps réel
  • 12:38 - 12:40
    pour détecter les crises
    d’épilepsie généralisées
  • 12:40 - 12:42
    et envoyer un appel à l’aide
  • 12:42 - 12:46
    en cas de crise et de perte de conscience.
  • 12:46 - 12:49
    L’administration américaine
    du médicament vient de l’approuver.
  • 12:49 - 12:53
    C’est la toute première montre
    intelligente approuvée en neurologie.
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    (Applaudissements)
  • 13:03 - 13:06
    L’étape prochaine fait augmenter
    ma propre conductivité de la peau.
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    Un matin, je dépouillais mes courriels
    et je découvre l’histoire d’une maman
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    qui explique qu’elle prenait une douche
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    et qu’elle avait posé
    son téléphone sur le lavabo.
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    Le téléphone lui envoie une alerte
    au sujet de sa fille.
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    Elle interrompt sa douche et se précipite
    dans la chambre de sa fille.
  • 13:22 - 13:25
    Son visage dans l’oreiller est bleu
    et elle ne respire pas.
  • 13:25 - 13:29
    Elle met sa fille sur le dos,
    stimulation humaine,
  • 13:29 - 13:32
    et sa fille a pris une inspiration,
    une deuxième,
  • 13:32 - 13:36
    son visage est redevenu rose
    et elle était sauvée.
  • 13:38 - 13:41
    La lecture de ce message
    m’a rendue livide.
  • 13:41 - 13:43
    Ma première réaction est que
    ce n’est pas parfait.
  • 13:43 - 13:47
    Le Bluetooth pourrait être défectueux,
    la batterie à plat, ou autre chose.
  • 13:47 - 13:48
    Elle ne devait pas s’y fier.
  • 13:48 - 13:52
    Mais elle a dit : « C’est OK, je sais
    qu’aucune technologie est sûre à 100%.
  • 13:52 - 13:54
    On ne pourra pas toujours arriver à temps.
  • 13:55 - 13:59
    Mais avec cet instrument
    et l'intelligence artificielle,
  • 13:59 - 14:02
    j'ai pu arriver à temps
    pour sauver la vie de ma fille. »
  • 14:06 - 14:08
    J’ai évoqué les enfants,
  • 14:08 - 14:14
    mais le pic de MSIE se situe
    dans les décennies des 20, 30 et 40 ans.
  • 14:14 - 14:18
    Je vais sans doute mettre
    certains parmi vous mal à l’aise
  • 14:18 - 14:20
    mais sans doute beaucoup moins
  • 14:20 - 14:23
    que si un de nos proches
    succombait à la MSIE.
  • 14:24 - 14:27
    Cela pourrait-il arriver
    à une de nos connaissances ?
  • 14:27 - 14:30
    Si je pose cette question gênante,
  • 14:30 - 14:35
    c’est parce que un individu sur 26
    subira une crise d’épilepsie un jour.
  • 14:35 - 14:37
    J’ai également appris que, souvent,
  • 14:37 - 14:40
    les gens qui souffrent d’épilepsie
    n’en parlent pas à leurs amis
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    ou à leurs voisins.
  • 14:42 - 14:47
    Dites-leur que vous souhaitez
    qu’ils utilisent une IA par exemple
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    pour vous appeler en cas de nécessité.
  • 14:51 - 14:53
    Leur offrir votre disponibilité
  • 14:53 - 14:55
    pourrait faire la différence
    dans leur vie.
  • 14:56 - 14:59
    Pourquoi avons-nous persévéré
    pour fabriquer ces instruments ?
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    Il y a plusieurs raisons :
  • 15:01 - 15:04
    Il y a d’abord Natasha,
    la petite fille qui a survécu -
  • 15:04 - 15:06
    sa famille a voulu que
    je vous dévoile son nom.
  • 15:07 - 15:09
    Une autre raison est sa famille
  • 15:09 - 15:11
    et toutes les personnes formidables
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    qui sont prêtes à assister les personnes
    qui souffrent de ces crises
  • 15:14 - 15:17
    dont elles n'ont jamais
    osé parler par le passé.
  • 15:18 - 15:25
    Vous représentez une raison supplémentaire
    car l'avenir de l'IA est entre nos mains.
  • 15:25 - 15:30
    Nous avons le pouvoir de la changer
    car nous en sommes les concepteurs.
  • 15:30 - 15:35
    Construisons ensemble une IA
    qui rende meilleure la vie de chacun.
  • 15:36 - 15:37
    Merci.
  • 15:37 - 15:41
    (Applaudissements)
Title:
L’intelligence artificielle embarquée dans une montre pour anticiper les crises d’épilepsie
Speaker:
Rosalind Picard
Description:

Chaque année, l’épilepsie tue plus de 50 000 personnes en bonne santé, ne serait-ce pour l’épilepsie, dans le monde. La cause de ces décès est connue sous l’acronyme MSIE (SUDEP en anglais) : Mort subite et inexpliquée en épilepsie.

Rosalind Picard est chercheur en intelligence artificielle. Elle pense que la plupart de ces décès pourrait être évités. Elle a contribué à la conception d’une montre intelligente très particulière capable de détecter les crises d’épilepsie avant qu’elles ne surviennent et alerter les proches à temps.

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
15:54

French subtitles

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