Les progrès de la technologie de l'interface cérébrale fournissent une meilleure compréhension du système visuel

J'ai grandi dans une famille issue du milieu de l'ingénierie (mon père) et médical (ma mère). Bien que les deux domaines de pratique diffèrent dans leur approche, je suis toujours fascinée de voir les progrès apportés dans le milieu médical quand les deux pratiques collaborent ensemble. Cette recherche est un exemple parfait.

Les ingénieurs du Carnegie Mellon University et les neuroscientifiques cognitifs ont révélé qu'un nouvel EEG à haute densité peut capturer l'activité neurale du cerveau à une résolution spatiale plus élevée que jamais. Cette technologie d'interface cérébrale de nouvelle génération serait, selon les chercheurs, le premier système à haute résolution non invasif de ce type, offrant une densité et une couverture plus élevées que n'importe quel système existant. Il aurait le potentiel de révolutionner les futures recherches cliniques et neuroscientifiques ainsi que les interfaces cerveau-ordinateur.

Pour tester l'EEG modifié sur mesure, les chercheurs ont observé 16 participants voir des échiquiers en noir et blanc, en inversant la tendance tout en portant le nouvel EEG appelé super-Nyquist density. Ils ont comparé les résultats de toutes les électrodes aux résultats en utilisant seulement un sous-ensemble des électrodes, ce qui est une norme acceptée pour la densité de l'EEG. Publiés dans Scientific Reports, les résultats ont montré que le nouvel EEG «super-Nyquist» captait plus d'informations du cortex visuel que n'importe laquelle des quatre versions standard de «densité de Nyquist» testées. 

Selon les chercheurs, les résultats sont cruciaux pour démontrer que l'EEG a un potentiel énorme pour la recherche future. Selon eux, capturer plus d'informations neuronales avec l'EEG signifie que qu'il est possible de faire de meilleures inférences sur ce qui se passe dans le cerveau, localisant la source des crises d'épilepsie notamment.

Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont modifié le capuchon de tête EEG à partir d'un système à 128 électrolodes, augmentant ainsi la densité de son capteur de deux à trois fois sur les régions cérébrales occipito-temporales. Ils ont conçu les expériences pour utiliser des stimuli visuels avec un contenu de fréquence spatiale faible, moyenne et élevée.Ensuite, ils ont utilisé un paradigme visuel conçu pour susciter des réponses neuronales avec des fréquences spatiales différentes dans le cerveau et ont examiné le fonctionnement de la nouvelle densité de super-Nyquist EEG, révélant que la nouvelle configuration capturait plus d'informations neuronales que l'EEG de densité de Nyquist standard. Les schémas subtils de l'activité neurale découverts par le nouvel EEG super-Nyquist étaient étroitement liés à un modèle de cortex visuel primaire.