Les robots sont bêtes comme leurs pieds. Ils ne pensent pas : ils exécutent les ordres. S'ils tombent, loupent une marche ou échouent dans une tâche, c'est que les approches, les programmes imaginés par des roboticiens sont erronés. Et c'est bien ce qui les rend aussi intéressants pour les biologistes. "Car les robots sont de fait un excellent moyen de mettre à l'épreuve les théories établies par les biologistes", explique Alain Berthoz, professeur au Collège de France et qui a beaucoup contribué au développement des relations entre les roboticiens et les biologistes en France.
L'idée n'est pas nouvelle. Elle émerge dès les années 1950 et devient réalité dans les années 1970. A l'époque, un Russe, Viktor Gurfinkel, montre qu'une araignée-robot, dont les pattes sont chacune commandée indépendamment, peut monter des escaliers. Ce faisant, il suggère que, contrairement à ce qu'affirment les écoles de physiologie américaine et européenne de l'époque, le contrôle du mouvement n'est pas obligatoirement géré par un système centralisé comme le cortex moteur. Il peut aussi se faire de façon décentralisée. L'Histoire lui donnera raison, puisqu'une partie des mouvements est en fait gérée par la moelle épinière.

Plus récemment, les robots ont permis d'avancer sur les questions liées à la motricité ou à la navigation dans l'espace. Par exemple, un humain dispose d'une infinité de possibilités pour attraper un objet. En l'absence de contraintes, comment choisit-il son geste ?

Une théorie récemment émise postule qu'il calculerait sa gestuelle en minimisant l'énergie déployée par certaines cellules nerveuses, les motoneurones, au cours de l'effort. D'abord modélisée, cette hypothèse a été testée au Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS) du CNRS de Toulouse sur un bras robotisé. Celui-ci s'est en effet mis à imiter la gestuelle humaine. "L'usage des robots permet de vérifier la qualité d'un concept, avertit Jean-Paul Laumond, directeur de recherche au LAAS. Mais il ne permet pas de valider l'hypothèse."

Meilleure compréhension de la maladie de Parkinson

Dans un tout autre domaine, les efforts des roboticiens pour copier les processus à l'oeuvre dans certaines parties du cerveau ont permis d'avancer dans la compréhension de certaines pathologies mentales. Par exemple, en modélisant le fonctionnement des ganglions de la base, une région cérébrale impliquée dans l'apprentissage, des roboticiens ont permis de mieux comprendre la maladie de Parkinson et de proposer des hypothèses que les neurophysiologistes pourront à leur tour tester. "Les patients atteints de Parkinson ont du mal à apprendre de leurs erreurs, explique Mehdi Khamassi, modélisateur à l'Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR). Nous proposons un modèle explicatif basé sur une variation du taux de dopamine."

Au-delà des modèles, les robots, lorsqu'ils entrent en interaction avec l'homme, peuvent être instructifs. Pour preuve, cette expérience conduite par les Equipes traitement de l'information et systèmes (ETIS) de l'université de Cergy-Pontoise et le Centre Emotion (CNRS - université Pierre-et-Marie-Curie - La Pitié-Salpêtrière). "Nous avons créé un robot dénué de peau, de nez, de contour, de menton, mais capable d'exprimer des émotions sommaires", explique Jacqueline Nadel, spécialiste de l'autisme.

Les chercheurs ont demandé à des volontaires de regarder des photos, des vidéos de visages expressifs et de robots expressifs dénués de visage. Grâce à l'étude des encéphalogrammes, ils ont pu montrer qu'en l'absence de visage l'homme restait capable de reconnaître une expression, que les informations "expression" et "visage" étaient en fait traitées de façon indépendante par le cerveau. "C'est d'ailleurs pour cela que l'on peut trouver une maison, une fenêtre ou un paysage expressif, commente Jacqueline Nadel. Une telle découverte aurait été impossible à faire sans l'usage d'un robot."

Viviane Thivent 

sources : http://www.lemonde.fr/planete/article/2012/01/06/ce-que-nous-apprennent-les-robots-sur-nous-memes_1626369_3244.html