Vers un BCI généralisable en boucle fermée basé sur le neurofeedback pour l'entraînement de l'attention

Après avoir donné son consentement et passé les questions de présélection, chaque participant sera affecté à une étude de groupe sur le neurofeedback en boucle fermée (1-neurofeedback factice, 2-neurofeedback non adaptatif, 3-neurofeedback adaptatif) dans un processus en aveugle (les sujets humains ne sont pas conscients de ces groupes). Chaque participant sera invité à réaliser une expérience en trois phases (phase 1 : pré-évaluation en boucle ouverte, phase 2 : neurofeedback en boucle fermée, phase 3 : post-évaluation en boucle ouverte) en une seule séance. La durée de chaque séance sera d'environ deux heures. Pour exécuter l'expérience, le participant sera assis dans une chaise confortable devant un moniteur. Un capuchon EEG à 8 canaux ou un capuchon EEG à 32 canaux (de la société gtec) sera placé sur son cuir chevelu, suivi du placement des électrodes dans les zones désignées du système 10-20. Dans l'ensemble, le dépistage et la préparation de l'installation prennent environ 40 minutes. Dans ce qui suit, toutes les phases de tous les groupes sont expliquées en détail :

Phase 1 : pré-évaluation en boucle ouverte [cohérent parmi tous les participants des trois groupes : 1- neurofeedback factice, 2- neurofeedback non adaptatif 3- neurofeedback adaptatif] Les chercheurs ont d'abord configuré un système BCI en temps réel pour collecter les signaux EEG et les réponses comportementales dans une manière synchrone. Les enquêteurs utiliseront leur paradigme précédemment établi pour l'entraînement de l'attention visuelle dans lequel des images mélangées de "visage" et de "scène" sont présentées dans une séquence d'essais et la réponse comportementale aux catégories amorcées est collectée à l'aide de boutons-poussoirs. Chaque image composite est affichée pendant une seconde. Dans les essais, si l'instruction initiale concerne les images de visage, le participant appuiera sur une touche sur un mot-clé avec la main droite si le visage masculin est observé et appuiera sur une touche différente sur un mot-clé avec la main gauche si un visage féminin est affiché. Si l'instruction initiale concerne les images de scène, le participant appuiera sur une touche sur un mot-clé avec la main droite pour la scène intérieure et appuiera sur une touche différente avec la main gauche pour la scène extérieure. Une course (chaque course est de 8 blocs, chaque bloc avec 50 essais, chaque essai d'une seconde) sera considérée pour cette phase. Avec le temps de repos nécessaire pour le participant et la préparation des chercheurs pour la phase 2, nous avons environ 15 minutes pour la durée de cette phase.

Phase 2 : neurofeedback en boucle fermée [uniquement pour les sujets du groupe : 1- neurofeedback factice] Dans la phase d'évaluation 1, les enquêteurs construisent un modèle attentionnel par participant pour déterminer son état attentionnel à une catégorie amorcée dans l'image mélangée (50 % image de visage et image de scène à 50 %). Au cours d'une tâche de neurofeedback factice, le participant est invité à contrôler le flou et la transparence d'une image de visage ou de scène dans l'image mélangée (en tant que récompense/punition de rétroaction) en utilisant ses activités neuronales. Seules les données neuronales sont enregistrées pendant la phase de neurofeedback factice. Puisqu'il s'agit d'une méthode factice, notre algorithme déterminera de manière aléatoire le flou et la transparence des images, quelles que soient les données EEG collectées. 5 courses (chaque course est de 8 blocs, chaque bloc avec 50 essais, chaque essai est d'une seconde) seront considérés pour cette phase. Avec le temps de repos nécessaire pour le participant et la préparation des chercheurs pour la phase 3, nous avons environ 50 minutes pour la durée de cette phase.

Phase 2 : neurofeedback en boucle fermée [uniquement pour les sujets du groupe : 2- neurofeedback non adaptatif] Dans la phase d'évaluation 1, les enquêteurs construisent un modèle attentionnel fixe par participant pour déterminer son état attentionnel à une catégorie amorcée dans l'image mélangée (50 % image de visage et 50 % image de scène). Ce modèle alimentera le pipeline de traitement en ligne. Au cours de la tâche de neurofeedback non adaptatif, le participant est invité à contrôler le flou et la transparence d'une image de visage ou de scène dans l'image mélangée (en tant que récompense/punition de rétroaction) en utilisant ses activités neuronales. Seules les données neuronales sont enregistrées pendant la phase de neurofeedback non adaptatif. 5 courses (chaque course est de 8 blocs, chaque bloc avec 50 essais, chaque essai est d'une seconde) seront considérés pour cette phase. Avec le temps de repos nécessaire pour le participant et la préparation des chercheurs pour la phase 3, nous avons environ 50 minutes pour la durée de cette phase.

Phase 2 : neurofeedback en boucle fermée [uniquement pour les sujets du groupe : 3- neurofeedback adaptatif] Dans la phase d'évaluation 1, les enquêteurs construisent un modèle attentionnel fixe par sujet pour déterminer son état attentionnel à une catégorie amorcée dans l'image mélangée (50 % image de visage et 50 % image de scène). Ce modèle sera utilisé pour initialiser le pipeline de traitement en ligne. Au cours de la tâche de neurofeedback adaptatif, le sujet est invité à contrôler le flou et la transparence d'une image de visage ou de scène dans l'image mélangée (en tant que récompense/punition de rétroaction) en utilisant ses activités neuronales. Sur la base de l'algorithme utilisé, le modèle d'attention est ajusté et réajusté aux nouvelles données neuronales à venir. Seules les données neuronales sont enregistrées pendant la phase de neurofeedback adaptatif. 5 courses (chaque course est de 8 blocs, chaque bloc avec 50 essais, chaque essai est d'une seconde) seront considérés pour cette phase. Avec le temps de repos nécessaire pour le participant et la préparation des chercheurs pour la phase 3, nous avons environ 50 minutes pour la durée de cette phase.

Phase 3 : post-évaluation en boucle ouverte [cohérent parmi tous les sujets des trois groupes : 1- neurofeedback factice, 2- neurofeedback non adaptatif 3- neurofeedback adaptatif] Cette phase sera complètement similaire à la phase 1. Une course (chaque course est de 8 blocs, chaque bloc avec 50 essais, chaque essai est d'une seconde) sera considérée pour cette phase. Avec le temps de repos nécessaire pour le participant, nous avons environ 15 minutes pour la durée de cette phase.