Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université Brown aux Etats-Unis, a permis de mieux comprendre comment le cerveau élabore un plan pour ramasser un objet. À long terme, les résultats pourraient ouvrir la voie à des prothèses robotiques contrôlées par l’esprit plus accomplies.
Lors de la conception d’une prothèse contrôlée par la pensée, une bonne compréhension des configurations neuronales que le signal commande est la clé, mais notre compréhension du processus est limitée. Bien que des recherches antérieures aient travaillé à identifier l’activité neuronale liée à différents types de positions de préhension et de la main, elles sont généralement étudiées d’une manière trop insulaire, en regardant des objets individuels et le type de prise associé avec eux.
Les chercheurs visaient à étendre les choses avec la nouvelle étude, en regardant comment le cerveau élabore des plans pour saisir le même objet de différentes manières, ou différents objets de la même manière.
Pour ce faire, ils ont enregistré et analysé l’activité neuronale dans le cortex prémoteur ventral de trois macaques rhésus entrainés. Les singes maintenaient différents objets avec leurs mains, et l’équipe leur a enseigné comment les saisir via des lumières colorées, et en parallèle, les configurations de l’activité neuronale étaient enregistrées à chaque étape du processus.
Les résultats montrent que le cerveau a plusieurs façons de formuler des commandes de préhension, et elles sont généralement influencées par l’objet qui a été saisi. La technique d’analyse a été conçue pour détecter les configurations de l’activité sans compter sur les hypothèses préexistantes sur l’activité neuronale.
Des modèles identifiables ont été détectés dès que l’objet a été montré à l’animal, et au moment où les singes ont saisi l’objet, il était possible de voir quatre combinaisons distinctes de préhension de l’objet. Celles-ci sont identifiables avec une précision de 95 %.
L’étude suggère que la formulation d’un plan de préhension par la main se produit plus tôt dans le processus cognitif du ramassage d’un objet, qu’on ne le pensait précédemment. Cette connaissance pourrait conduire à des interfaces cerveau-ordinateur qui seraient en mesure d’enseigner des prothèses plus rapidement et avec plus précision, améliorant leur efficacité globale.
«Vous pouvez avoir le même mouvement résultant de modèles très différents d’activité dans le cadre de différents objets», explique l’auteur de l’étude, Carlos Vargas-Irwin. « Si nous essayons de construire un décodeur [interface cerveau-ordinateur], nous devons prendre en compte le contexte plus large pour savoir quel est la cible du mouvement »
L’équipe de l’Université Brown a l’intention de poursuivre ses recherches, en cherchant à établir comment les résultats sont en général, en voyant si elles appliquent à une large sélection d’objets.
https://news.brown.edu/articles/2015/07/grip
