Faites la somme de tout le temps que vous passez à fixer un écran au cours de la journée : chaque heure passée à travailler sur un ordinateur portable, chaque émission diffusée en continu, chaque minute passée à faire défiler votre téléphone. Si vous êtes comme la plupart des gens, ces moments constituent la majorité de votre journée éveillée - environ 11 heures pour le Canadien moyen.

Selon le Dr Sharmin Habib, optométriste, tout ce temps passé devant un écran peut avoir des effets néfastes sur nos yeux et nos habitudes de sommeil.

"Cela commence à affecter non seulement nos yeux mais aussi notre esprit. Et de plus en plus de données sont publiées sur les impacts qu'elle a sur notre santé mentale, le stress du sommeil et la fatigue oculaire numérique", dit-elle.

Le Dr Habib et son frère Ali Habib sont les cofondateurs d'Umay, qui développe un dispositif permettant de lutter contre la fatigue oculaire numérique à l'aide de l'intelligence artificielle (IA).

L'idée est née lorsque le Dr Habib a constaté que nombre de ses patients optométristes se présentaient avec une fatigue oculaire liée à l'utilisation intensive des écrans - y compris son propre frère. Lorsqu'il s'est présenté à son cabinet en se plaignant de sécheresse oculaire, elle lui a prescrit le traitement classique : tremper une serviette dans de l'eau chaude et la poser sur les yeux. Une solution que tous deux ont trouvée ennuyeuse et inefficace.

"Je me souviens d'être dans les toilettes à essayer de comprendre. Je ne sais pas si c'est la bonne température, et comment je mets ça ? Alors je suis allé m'allonger dans mon lit avec la serviette sur les yeux et l'eau qui coulait dans mes oreilles", se souvient-il.

"Je me souviens juste avoir pensé : "comment suis-je censé faire ça régulièrement ?". Et c'est de là qu'est venue l'inspiration de créer un moyen plus pratique d'appliquer cette thérapie."

Leur réponse a été un dispositif appelé le Umay Rest. Il a la forme d'une paire de lunettes sans bras, avec deux coussinets souples que l'utilisateur place sur ses yeux fermés peu avant de se coucher. L'oculaire est ensuite soumis à un programme de relaxation nocturne de 5 à 10 minutes qui combine chauffage, refroidissement et vibrations.

"Ce que nous faisons, c'est aider à calmer l'esprit et le corps juste avant le coucher pour favoriser l'endormissement et restaurer la fonction de nos yeux", explique Ali.

Le Dr Habib et Ali ont voulu aller plus loin avec leur appareil en expérimentant la variabilité de la fréquence cardiaque (VRC). Même lorsque la fréquence cardiaque d'une personne est stable, elle ne bat pas exactement au même rythme à chaque fois. Au contraire, il y a d'infimes fluctuations mesurées en quelques millisecondes. Le VRC est la variation du temps entre ces battements.

Le VRC peut jouer un rôle essentiel dans la réduction du stress et la régulation de facteurs tels que la pression artérielle. Bien que les fluctuations soient en grande partie contrôlées automatiquement par le cerveau, des respirations lentes et profondes peuvent entraîner la synchronisation des battements de notre cœur avec notre rythme respiratoire, ce qui augmente le VRC.

Trouver le bon rythme

Umay a commencé par enregistrer des données sur le rythme cardiaque et la fréquence respiratoire, puis a analysé les résultats avec un système d'apprentissage automatique. Cette approche assistée par l'IA a permis de trouver un modèle qui aide les gens à atteindre cet état de synchronisation : une inspiration de quatre secondes, suivie d'une expiration d'environ six secondes.

Ils ont utilisé ces informations pour combiner la respiration guidée et les changements de température afin d'aider leurs utilisateurs à synchroniser leur respiration et leur rythme cardiaque, ce qui facilite le retour au calme.

"L'IA nous a aidés à trouver la fréquence de respiration ou la variable de changement de chaleur qui correspond à la maximisation des bénéfices de l'utilisateur pour atteindre son état de calme", explique Ali.

Si l'IA a aidé le couple à découvrir le modèle de respiration, ils voient beaucoup d'autres utilisations potentielles de l'apprentissage automatique à l'avenir. Selon le Dr Habib, la technologie et les applications portables transforment les soins de santé et le bien-être des personnes. Umay a mis au point une application complémentaire à son appareil Rest qui suit les données des séances de relaxation d'une personne. Elle pense que l'intelligence artificielle offre la possibilité d'utiliser ces données et les informations provenant d'autres appareils et sources pour donner aux gens une meilleure idée de leur bien-être général.

"Nous sommes enthousiastes à l'idée de tirer parti de l'IA et de poursuivre le développement de l'application Umay pour permettre aux utilisateurs de se connecter avec leur professionnel de santé et de bénéficier de soins encore plus personnalisés qu'aujourd'hui", dit-elle.

"Je pense que nous vivons désormais à une époque où nous sommes beaucoup plus activement impliqués dans notre bien-être."

Ce projet s'inscrit dans le cadre du programme Diversification de l'économie de l'Ouest Canada Écosystèmes régionaux d'innovation (ERI) de Diversification de l'économie de l'Ouest Canada. L'initiative a rassemblé neuf organisations à but non lucratif, des entreprises et des universités pour établir des utilisations viables de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique dans le domaine de la santé et de l'analyse des données.