De meilleures prothèses avec la RV

Que se passe-t-il dans notre cerveau lorsque nous bougeons ? On en sait assez peu à ce sujet. Des chercheurs ont désormais trouvé un nouveau moyen de mesurer notre activité cérébrale lorsque nous sommes en action. Cela pourrait aider à développer de meilleures prothèses. Un nouveau laboratoire à Berlin mise également sur la réalité virtuelle.

Pendant près de cinq ans, les scientifiques ont travaillé à la création du laboratoire de Imagerie mobile du cerveau et du corps - traduit par laboratoire d'imagerie mobile de l'activité dynamique du cerveau - à l'Université technique de Berlin. "Ce laboratoire est l'un des rares au monde à étudier ce type de cognition spatiale", explique Ole Traupe.

Attraper des boules vertes au service de la science

Une station VR fait également partie de l'équipement du laboratoire. Dans l'expérience VR, l'utilisateur se trouve dans une pièce où des boules rouges et vertes se dirigent vers lui. Les boules vertes doivent être touchées avec l'index, les rouges non. Contrairement aux jeux VR traditionnels, ce n'est pas seulement amusant. Il a aussi un sens plus profond. Des capteurs placés sur la tête mesurent en effet les ondes cérébrales pendant le jeu, c'est-à-dire l'activité des quelque 86 milliards de cellules nerveuses des personnes testées. "Nous voulons découvrir ce qui se passe en général lorsque le sujet s'adapte à une situation dynamique", explique Klug. "Nous pouvons mesurer où le sujet regarde, comment il bouge et bien sûr les ondes cérébrales".

Pour ce faire, la mesure de l'activité électrique dans le cerveau est associée à divers capteurs tels que des systèmes d'eye-tracking et des mesures de mouvements, et synchronisée en ligne. Les scientifiques veulent évaluer toutes ces mesures dans leur contexte.

Klaus Gramann, qui effectue depuis dix ans des recherches sur l'activité cérébrale lors de l'exercice, a imaginé cette méthode d'examen en collaboration avec des collègues américains. Avec ce nouveau laboratoire, il voulait combler une lacune. En effet, les méthodes courantes de neurosciences utilisées jusqu'à présent n'autorisaient que des possibilités de mouvement limitées ou se déroulaient au repos, c'est-à-dire sans aucun mouvement. Les méthodes d'examen par imagerie, comme l'IRM par exemple, sont devenues indispensables. Mais elles ne permettent pas de savoir ce qui se passe dans le cerveau pendant le mouvement. "On ne le sait pas encore, car nous ne l'avons jamais étudié de manière systématique", explique Gramann. "Si vous êtes allongé dans un scanner ou assis dans un laboratoire et que vous ne bougez pas, l'information qui fait naturellement partie de la perception et du traitement de l'information dans la vie manque".

L'objectif : des prothèses plus intelligentes

L'étude de l'activité cérébrale en mouvement est importante non seulement pour mieux comprendre le cerveau, mais aussi pour pouvoir développer de nouvelles applications pour l'intelligence artificielle. Gramann en attend des connaissances pour des applications et des appareils médicaux très concrets. Par exemple, pour des prothèses qui, avec plus d'informations sur l'utilisateur, pourraient agir de manière plus adaptable et intelligente.

Les mesures doivent notamment montrer ce qui se passe exactement dans le cerveau lorsque nous commençons à partir de l'immobilité. Cette information doit ensuite être transmise à la prothèse. La prothèse doit pouvoir lire dans les pensées, du moins un peu.

Connaissances en cas de restrictions de mouvement

Les examens pourraient également fournir des informations importantes en cas de limitation des mouvements, par exemple après un accident vasculaire cérébral ou en cas de maladie de Parkinson. Ici aussi, il faut d'abord répondre à des questions fondamentales : Comment le système musculaire est-il contrôlé dans un corps malade ? Et que se passe-t-il au niveau de la dynamique du cerveau lorsque de tels sujets font de l'exercice ?

"Les premières découvertes indiquent que le cerveau humain traite les informations différemment lorsqu'il est en mouvement et lorsqu'il est au repos", explique Gramann. Le psychologue part du principe qu'une action ou un mouvement planifié a une influence sur la manière dont nous percevons l'environnement, que l'activité neuronale est modifiée et optimisée pour l'objectif du mouvement. Dans ce contexte, notre cerveau réalise des performances maximales. Il s'agit souvent de processus de quelques millisecondes durant lesquels le cerveau doit analyser et réagir à des influences extérieures. Comme dans l'expérience de réalité virtuelle.

Source : Wired / Youtube