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CERVEAU: Hésitation ou décision, ils décryptent leurs signaux neuronaux

Actualité publiée il y a 5 années 1 mois 3 semaines
eLife

Ces chercheurs de Stanford parviennent à analyser les signaux neuronaux, milliseconde après milliseconde, à chaque étape d’une prise décision, y compris dans les moments d’hésitation. Cette étude menée sur le singe, équipé de pas moins de 192 électrodes, apporte, dans la revue eLife, une toute nouvelle compréhension de la prise de décision, une compréhension qui va permettre d’affiner les algorithmes de contrôle de prothèses neurales développées pour les patients paralysés.

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Les chercheurs du Laboratoire du Dr Shenoy de Stanford ont, pour la première fois, réussi à enregistrer les fluctuations en temps réel et étape par étape des signaux du cerveau qui mènent à la prise de décision. Ces travaux sont effectués dans le cadre des recherches du laboratoire sur le contrôle des mouvements et des prothèses neurales, tels que les bras artificiels contrôlés par le cerveau. L'algorithme obtenu va contribuer ainsi à développer des prothèses neuronales capables de retenir le déplacement d'une prothèse de bras jusqu'à ce que l'utilisateur soit sûr de sa décision, et donc d'éviter les mouvements prématurés ou inopportuns.


Ces résultats sont ceux d'expériences menées sur des singes de laboratoire formés à effectuer une tâche de prise de décision : il s'agissait en particulier d'atteindre une ou plusieurs cibles sur un écran d'ordinateur. Parfois une cible était bloquée, contraignant le singe à une hésitation puis à une décision forcée. Les chercheurs avaient développé une technique pour suivre l'ensemble des signaux du cerveau qui vont se produire de la délibération à la décision à une fraction de seconde près. Les singes étaient équipés de 192 électrodes insérées dans les cortex moteur et prémoteur.

Les observations de l'activité cérébrale révèlent des signaux neuronaux spécifiques à une hésitation, un changement d'avis et à la prise de décision. L'observation de ces nombreux phénomènes cognitifs permet, en fin de compte de suivre l'ensemble du processus qui mène à la décision et de développer un algorithme type de la prise de décision.

«Nous sommes désormais capables de suivre les décisions individuelles avec une précision sans précédent », explique l'auteur principal, le Dr Matthew Kaufman. Car les chercheurs sont capables de reconnaître l'activité du cerveau en cas de libre choix typique, de choix forcé, d'indécision ou de changement d'avis. Une nouvelle compréhension plus profonde de la prise de décision qui va contribuer à perfectionner les algorithmes de contrôle de prothèses neurales.

Source: eLife May 5, 2015 DOI: 10.7554/eLife.04677 Vacillation, indecision and hesitation in moment-by-moment decoding of monkey motor cortex (Visuel@Susanica Tam)

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