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Résumé: Un nouvel algorithme d’apprentissage en profondeur est capable de quantifier l’éveil et la conscience chez l’homme en même temps.

La source: CORDIS

De nouvelles recherches soutenues par les projets HBP SGA3 et DoCMA financés par l’UE donnent aux scientifiques un nouvel aperçu de la conscience humaine.

Dirigée par l’Université de Corée et l’Université de Liège (Belgique), partenaire du projet, l’équipe de recherche a développé un indicateur de conscience explicable (ICE) pour explorer différentes composantes de la conscience.

Leurs conclusions ont été publiées dans la revue Communication Nature.

La conscience peut être décrite comme ayant deux composantes : l’éveil (c’est-à-dire l’éveil) et la prise de conscience. L’acte d’ouvrir les yeux indique un état d’éveil, et la capacité de percevoir les différences ou de suivre les commandes montre la conscience.

Dans différentes conditions – sommeil sans rêve, sommeil avec rêves, anesthésie et lésions cérébrales graves -, il existe différents niveaux de conscience. Jusqu’à présent, il n’y avait pas eu de systèmes de mesure rapportés capables de quantifier les deux composantes de la conscience.

Une mesure fiable de la conscience

L’ICE développée par les chercheurs utilise l’apprentissage en profondeur pour faire la distinction entre l’éveil et la conscience dans des conditions physiologiques, pharmacologiques et pathologiques. L’équipe a analysé l’activité cérébrale de six participants en bonne santé pendant le sommeil ; 16 participants en bonne santé sous anesthésie induite par la kétamine, le propofol ou le xénon ; et 34 participants qui étaient dans le coma à la suite d’une lésion cérébrale grave.

L’étude a montré que l’anesthésie induite par la kétamine et le sommeil à mouvements oculaires rapides (lorsque la plupart de nos rêves se produisent) avec une faible vigilance et une conscience élevée sont clairement différents des autres états. De plus, les régions pariétales du cerveau se sont avérées les plus pertinentes pour mesurer l’éveil et la conscience dans les états de conscience altérés.

Les auteurs de l’étude décrivent le nouvel outil comme un “discriminateur fiable et un outil précieux comme mesure objective de la conscience”.

Cet article présente “la première technologie au monde à quantifier l’excitation et la conscience en même temps”, déclare le co-auteur principal de l’étude, le professeur Seong-Whan Lee du département d’intelligence artificielle de l’Université de Corée.

L’ECI a le potentiel d’améliorer les soins cliniques pour les patients dans différents contextes, tels que la surveillance des états induits par l’anesthésie pendant la chirurgie et le diagnostic des patients dans le coma ou dans des états végétatifs.

Selon la co-auteure senior Dr. Olivia Gosseries, qui est co-directrice du Coma Science Group à l’Université de Liège, “des études futures sont nécessaires pour implémenter ce nouvel indicateur dans la routine clinique et même pour développer un outil en ligne et réel- outil de gestion du temps à mettre en place dans nos hôpitaux, blocs opératoires et unités de soins intensifs.

La conscience peut être décrite comme ayant deux composantes : l’éveil (c’est-à-dire l’éveil) et la prise de conscience. L’image est dans le domaine public

HBP SGA3 (Human Brain Project Specific Grant Agreement 3) est la dernière des quatre phases de l’initiative Human Brain Project. « Cette collaboration internationale fructueuse entre les partenaires HBP illustre l’efficacité des outils de la plateforme de partage de données EBRAINS pour les grands ensembles de neuroimagerie humaine », déclare le co-auteur de l’étude et responsable du groupe Coma Science, le professeur Steven Laureys de l’Université de Liège.

“Notre travail a capitalisé sur les efforts déployés par les équipes du Human Brain Project pour promouvoir et faciliter les neurosciences numériques et la médecine du cerveau.” Le projet DoCMA (Disorders of Consciousness (DoC) : améliorer le transfert de connaissances et de compétences professionnelles sur les interventions fondées sur des données probantes et la technologie validée pour une meilleure prise en charge des patients) se termine en janvier 2023.

Liens du projet :

Site web du projet HBP SGA3

Site web du projet DoCMA

À propos de cette actualité de recherche sur l’apprentissage profond et la conscience

Auteur: Bureau de presse
La source: CORDIS
Contacter: Service de presse – CORDIS
Image: L’image est dans le domaine public

Recherche originale : Libre accès.
“Quantification de l’excitation et de la conscience dans les états modifiés de conscience à l’aide d’un apprentissage en profondeur interprétable” par Minji Lee et al. Communication Nature


Abstrait

Voir également

Cela montre un cerveau dans une ampoule et un réveil

Quantification de l’éveil et de la conscience dans les états modifiés de conscience à l’aide d’un apprentissage en profondeur interprétable

La conscience peut être définie par deux composantes : l’éveil (éveil) et la prise de conscience (expérience subjective). Cependant, les mesures de conscience neurophysiologiques capables de démêler ces composants n’ont pas été rapportées.

Ici, nous proposons un indicateur de conscience explicable (ECI) utilisant l’apprentissage en profondeur pour démêler les composantes de la conscience.

Nous utilisons des réponses électroencéphalographiques (EEG) à la stimulation magnétique transcrânienne dans diverses conditions, y compris le sommeil (n= 6), anesthésie générale (n= 16) et une lésion cérébrale grave (n= 34). Nous testons également notre cadre en utilisant l’EEG au repos sous anesthésie générale (n= 15) et une lésion cérébrale grave (n= 34). L’ECI quantifie simultanément l’éveil et la conscience dans des conditions physiologiques, pharmacologiques et pathologiques.

En particulier, l’anesthésie induite par la kétamine et le sommeil à mouvements oculaires rapides avec une faible excitation et une conscience élevée se distinguent clairement des autres états. De plus, les régions pariétales semblent les plus pertinentes pour quantifier l’éveil et la conscience.

Cet indicateur donne un aperçu des corrélats neuronaux des états modifiés de conscience.