Des chercheurs développent des simulateurs d’environnement pour les non-voyants. Grâce à ces jeux vidéo, ils tentent de percer à jour les mécanismes du cerveau qui permettent aux aveugles de s’orienter.
Le jeu vidéo auquel joue Rachel Buchanan, 28 ans, sur un ordinateur portable ne paie pas de mine – un peu comme les murs nus de sa salle de classe, ici, au Carroll Center for the Blind. A l’écran, un plan sommaire du centre. Bien qu’aveugle depuis l’enfance à cause d’une lésion du nerf optique, elle déplace rapidement son avatar dans le labyrinthe en lui faisant frôler les murs, comme s’il s’orientait du bout des doigts. Son secret ? Les écouteurs qu’elle a sur les oreilles et grâce auxquels elle s’immerge dans un labyrinthe sonore en trois dimensions.
Un coup qui résonne dans l’un ou l’autre des écouteurs révèle la présence d’une porte à gauche ou à droite. Le bruit de pas monte de plusieurs tons à mesure que Buchanan conduit son avatar vers l’étage supérieur. Les meubles émettent un bruit quand elle les heurte, les joyaux qu’elle recherche tintent de plus en plus fort quand elle s’en approche. Bref, Rachel se sent présente physiquement dans les couloirs du labyrinthe. “Ah ! Va-t’en !” s’exclame-t-elle au passage d’un “monstre”. Ses doigts courent alors sur les touches pour mettre son avatar à l’abri.
Au bout d’un certain temps, le spécialiste des neurosciences Lofti Merabet et sa coordinatrice d’études Erin Connors, l’un et l’autre travaillant pour le Massachusetts Eye and Ear Infirmary, arrêtent la partie et conduisent Buchanan dans le bâtiment réel, situé juste à côté. Ils invitent la jeune femme à se diriger vers différentes pièces et sorties, et notent au fur et à mesure les itinéraires qu’elle choisit. Comme les autres volontaires aveugles de l’étude, Rachel Buchanan n’a jamais mis les pieds dans ce bâtiment avant de jouer à l’Audio-Based Environment Simulator (AbES). Mais, après ne serait-ce qu’une demi-heure passée à éviter des monstres et à rechercher des joyaux dans les locaux virtuels du jeu, les patients connaissent si bien la disposition des lieux qu’ils peuvent rapidement s’orienter eux-mêmes dans n’importe quelle pièce du bâtiment réel. Ces résultats sont particulièrement prometteurs. En effet, bien souvent, les aveugles ont du mal à se déplacer dans les espaces clos, car les systèmes GPS ne traversent pas les murs et les chiens guides ne sont pas toujours les bienvenus.
Le projet AbES a démarré dans les rues de Santiago, où les enfants aveugles des quartiers défavorisés sont pauvres parmi les pauvres. Jaime Sánchez, chercheur à l’université du Chili, à Santiago, avait travaillé sur des logiciels éducatifs dans les années 1980, alors que ce secteur n’en était qu’à ses débuts. En 1993, le jeu Doom révolutionnait les jeux vidéo : c’était le premier à offrir un univers 3D en vue subjective. Dans Doom, le joueur devait se déplacer dans un dédale de couloirs et de salles et abattre les démons qui croisaient sa route. Sánchez, qui travaillait au développement de jeux auditifs en tant qu’outils d’apprentissage pour enfants handicapés, s’est demandé si ces derniers pourraient se déplacer dans un espace aussi complexe que celui de Doom. Il s’en est inspiré pour concevoir son propre jeu, AudioDoom, qu’il a lancé en 1998. Ancêtre de l’AbES, AudioDoom comportait lui aussi un système de murs émetteurs de sons, ainsi que des monstres courant vers le joueur avec des bruits de pas de plus en plus forts. Sánchez a recruté cinq ou six enfants de 8 à 11 ans, tous aveugles de naissance, et les a regardés jouer, chez eux ou à l’école. AudioDoom a été un “succès incroyable”, assure Sánchez. Lui et Merabet se sont rencontrés lors d’une conférence en 2008, et ils ont décidé de s’associer pour étudier les différences entre joueurs aveugles et joueurs voyants. Les chercheurs ont ainsi étudié un panel de jeunes aveugles, qu’ils ont organisé en deux groupes.
Le premier était dirigé à travers le bâtiment virtuel de l’AbES comme pour une visite. Les autres pouvaient l’explorer à leur guise en “mode jeu”, avec les joyaux et les monstres en prime. Ensuite, quand les chercheurs ont évalué la capacité des jeunes à évoluer dans le bâtiment réel, ils ont observé que tous les participants étaient à même de retrouver n’importe quelle pièce ou sortie facilement. Mais il y avait une différence subtile entre les deux groupes : ceux qui avaient fait l’exploration en mode jeu pendant une demi-heure trouvaient plus facilement le plus court chemin vers une sortie. Avec leurs défis à relever, leur système de récompense et leur capacité à capter l’attention du joueur, les ludiciels “simulent la manière dont le cerveau aime travailler”, explique Merabet.
Sánchez et Merabet travaillent actuellement sur une version “AudioZelda” de l’AbES, qui cartographie tout le campus alentour. Comme dans le jeu vidéo The Legend of Zelda, les joueurs vont devoir courir d’un bâtiment à l’autre en récoltant des bijoux et dénicher des clés permettant d’accéder aux différents locaux. Sánchez a aussi mis au point un jeu pour aveugles inspiré du métro de Santiago. Il veut désormais utiliser la technique de navigation audio afin d’initier les enfants aveugles à des disciplines comme la géométrie ou l’anatomie. Ils pourront ainsi explorer un corps humain virtuel, comme dans Le Voyage fantastique. But de l’opération : leur permettre de “commencer l’école au même niveau que les enfants voyants”, commente-t-il. Pendant plus de dix ans, les neuroscientifiques ont étudié les cerveaux de sujets voyants pendant que ceux-ci apprenaient à se déplacer dans des labyrinthes virtuels, placés à l’intérieur d’appareils d’imagerie à résonance magnétique (IRM) ou de scanners. Aujourd’hui, Merabet cherche à savoir si l’activité cérébrale des aveugles est différente dans ces mêmes conditions.
Comme tous ses sujets d’expérience sont aveugles de naissance, leur cortex visuel, qui représente entre 30 et 40 % de la zone corticale, n’a jamais reçu de stimulations. Cela dit, au cours de la dernière décennie, les chercheurs ont découvert que les cerveaux des aveugles “réattribuaient” cette zone : elle est activée notamment dans la lecture du braille, la compréhension de la langue ou la localisation des perceptions sonores.
L’équipe a adapté l’AbES de manière que les sujets de l’étude puissent y jouer à l’intérieur d’un appareil IRM qui enregistre l’activité cérébrale en continu. Quand le joueur rencontre un monstre ou s’arrête pour se demander à quel endroit du labyrinthe il se trouve, l’AbES date l’événement. Cela permet aux chercheurs de déterminer exactement les zones du cerveau sollicitées par le processus de décision à cet instant précis. Les premiers résultats des chercheurs indiquent qu’à ces moments critiques les joueurs voyants utilisent généralement l’hippocampe, une structure qui joue un rôle important dans la mémoire, pour se rappeler où ils sont et décider de la direction à prendre. Mais, chez les joueurs aveugles, c’est le cortex visuel qui est le plus sollicité. Les chercheurs prévoient d’effectuer des expériences sur des personnes devenues aveugles tardivement, afin de déterminer si le cerveau de l’adulte présente encore une plasticité suffisante pour utiliser le cortex visuel de cette manière.
Le caractère addictif des jeux vidéo a fourni aux chercheurs des cobayes pleins de bonne volonté. Quand il ouvre l’appareil IRM après une séance, Merabet trouve les volontaires en train de jouer à l’AbES. “Encore quelques minutes, je dois finir ce niveau !” le supplient-ils. Les jeunes aveugles du Carroll Center rivalisent même d’habileté : c’est à celui qui ramassera le plus de joyaux. “La cécité vous isole tellement ! explique Rachel Buchanan. Pouvoir jouer à des jeux, c’est formidable.”
