Physiologie embarquée
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Neurocogniton et technologies innovantes -2016option Mineure UE3-4 Neurocognition et technologies innovantes Responsable : Y. DELEVOYE Interactions entre psychologie, physiologie et nouvelles technologies : de la physiologie embarquée à l'affecting computing Laurent Sparrow http://ureca.recherche.univ-lille3.fr/sparrow/ Nouvelles technologies : Quelques questions éthiques A - Imagerie Cérébrale B - Trans-humanisation Trans-humanisation par médication Trans-humanisation via la technologie numérique stimulation cérébrale transcrânienne non invasive Trans-humanisation via la technologie numérique C- Neuromarketing D- Objets connectés et physiologie embarquée Physiologie embarquée Nouvelles technologies : Quelques questions éthiques Pourquoi cette question des « nouvelles technologies » Les nouvelles technologies de maintenant ne sont pas celles de demain. Biomarker Profiling by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy for the Prediction of All-Cause Mortality: An Observational Study of 17,345 Persons. Plos Medecine, 2014.DOI: 10.1371/journal.pmed.1001606 A - Imagerie Cérébrale L’IRMf ne mesure pas directement l’activité des neurones, mais un signal correspondant aux modifications métaboliques : BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent). Le signal BOLD est un reflet indirect de l’activité neuronale: • activité inhibitrice ou excitatrice des neurones ? • activité importante d’un petit nombre de neurones • activité faible d’un grand nombre de neurones. • une latence de quelques secondes par rapport à l’activité neuronale. Limites dans l’utilisation « Les bases neurobiologiques du comportement antisocial sont attestées par les études d’imagerie montrant une réduction de la matière grise cérébrale (...) La science de la cognition morale permettra d'améliorer la détection, la prédiction et le traitement des troubles des conduites ». Moll, J. et al. (2005)."The neural basis of human moral cognition", Nature reviews Neuroscience, vol 6. «Le progrès technologique rend possible de « monitorer » et de manipuler l’esprit humain avec toujours plus de précisions à travers les méthodes d’intervention de la neuroimagerie ». « La question n’est donc lors pas si, mais quand et comment la neuroscience va dessiner notre futur ». Farah, M. J. (2005). Neuroethics : the practical and the philosophical. Trends in cognitive sciences, 9, 34-40 Elargissement au cadre judiciaire : Loi de bioéthique du 7 juillet 2011. Art.16-14 : « Les techniques d’imagerie cérébrale ne peuvent être employées qu’à des fins médicales ou de recherche scientifique, ou dans le cadre d’expertises judiciaires.». L’utilisation de l’imagerie cérébrale dans le cadre judiciaire est cadré : « uniquement afin d’objectiver l’existence d’un préjudice ou d’un trouble psychique ». Aux Etats-Unis, utilisation depuis une vingtaine d’années. Exemple dans le cadre d’un procès pour viol et meurtre. L'imagerie par IRM du cerveau de l'accusé montrait une réduction d'activité du cortex préfrontal, supposée expliquer son incapacité à inhiber ses pulsions. Il a ainsi pu échapper à la peine de mort. Vidal, C. (2011). Vers une neurojustice ? Ravages, n°4 "Neuropolice". Possible de détecter le mensonge ou la dissimulation d’informations (Langleben, 2002 ; Lee, 2002). En montrant à des prévenus, des personnes, des objets, des scènes associées à un crime, il serait possible de déterminer si le cerveau reconnaît l’image mémorisée, alors même que le prévenu assure être innocent. Mais s’agit-il d’une preuve ? Au plan juridique, il faut un accord de la communauté scientifique (jurisprudence française). Or ce n’est pas le cas actuellement. La méthode BEOS (Brain Electrical Oscillation Signature Test) : en fait, utilisation de l’onde P300. Dans un scénario de jeu d’espionnage, certains participants ont accès à une information secrète. On observe une P300 quand on pose une question ou on montre une image concernant cette information. Farwell, L.A. and Donchin, E. (1991). "The Truth Will Out: Interrogative Polygraphy ("Lie Detection") With EventRelated Brain Potentials." Psychophysiology, 28:531-547. Sur le plan éthique, la question de l’utilisation de l’imagerie cérébrale dans un cadre judicaire pose de sérieux problèmes : Principes cardinaux de la justice : les interrogatoires croisés, l’établissement de la vérité à partir d’arguments contradictoires, les droits des prévenus de se taire, de ne pas répondre. B - Trans-humanisation Améliorer l’humain en bonne santé : human enhancement Jusqu’à présent, amélioration : De l’apparence corporelle (par exemple greffes de cheveux, tatouages, chirurgie esthétique…) Des performances physiques (dopage sportif, stimulants sexuels….), Maintenant : amélioration des capacités du cerveau c’est à dire, le « brain enhancement » ou encore « neuro enhancement ». enhancement = aspect quantitatif (augmentation) et qualitatif (amélioration) Difficulté pour trouver un équivalent : fonctionnement psychoaffectif et cognitif peut être par exemple amélioré par une diminution de l’anxiété ou par l’atténuation de la charge émotionnelle de certains souvenirs traumatisants. homme augmenté ou cerveau augmenté Comité d’éthique national parle de neuro-amélioration Trans-humanisation par médication Le méthylphénidate ou MPH : Médicament psychostimulant utilisé pour traiter les déficits de l'attention avec ou sans hyperactivité (TDAH, TDAsH). Une enquête publiée en 2013 indique une augmentation de 70 % des prescriptions de ce médicament entre 2008 et 2012, en France or les TDA(s)H n’ont pas augmenté dans cette proportion (en 2007, moins de 0,2 %) ! Chez le sujet sain : amélioration de la MLT (Repantis 2010) Modafinil : Stimulant utilisé dans le traitement de la narcolepsie et de l'hypersomnie. Permet aux personnes qui souffrent d'une fatigue inhabituelle de rester éveillé sans effet secondaire particulier. Chez le sujet sain : Améliore l’attention, l’éveil, la mémoire et les fonctions exécutives en cas de privation de sommeil, d’après une méta-analyse de 45 études. (Smith et Farah, 2011). Très médiatisé : South Park (saison 4, épisode 3) Dr House (saison 2, épisode 11) Lie to Me (saison 1, épisode 3) Weeds (saison 6, épisode 10) The Big Bang Theory (saison 1, épisode 9) Dr House (saison 2, épisode 11) Desperate Housewives D'après l'article "Méthylphénidate" de Wikipédia. Trans-humanisation via la technologie numérique stimulation cérébrale transcrânienne non invasive : permet de modifier l’activité cérébrale de façon ciblée par stimulation soit magnétique (SMT) soit électrique (SETD). SIMON FRASER/SPL/PHANIE Suivant les sites stimulés : amélioration des performances cognitives et de l’état émotionnel Young L et al. (2010) Disruption of the right temporoparietal junction with transcranial magnetic stimulation reduces the role of beliefs in moral judgements. Proc Natl Acad Sci USA, 107 , 6753-6758. Knoch D et al. (2006). Diminishing reciprocal fairness by disruption the right prefontal cortex. Science, 314,829-832. Trans-humanisation via la technologie numérique Le neurofeedback : l’activité cérébrale est modifiée par le participant lui-même. Les ondes EEG sont affichées sur un écran d’ordinateur et le participant apprend à les modifier. ondes gamma très rapides pour une attention extrême ondes alpha plus amples et plus lentes pour un état de relaxation Hammond D, C. (2011). What is neurofeedback : an update, Journal of Neurotherapy : investigations in Neuromodulation, Neurofeedback and Applied Neuroscience. 15, 305-336. Utilisé dans : TDAH déficit post-AVC, maladie de Parkinson, épilepsie, alcoolisme, toxicomanie, douleurs chroniques, acouphènes... Chez le sujet sain : Augmentation de certaines capacités cognitives: MCT, Mémoire de travail, apprentissage, capacités visuo-spatiales, fonctions exécutives mais aussi, fonctions artistiques (danse, musique instrumentale, chants…), et sportives (golf, tir à l’arc, etc.). Le rapport bénéfice/risque à long terme du recours aux techniques de neuroamélioration est inconnu. Important décalage : les effets sur la performance restent relativement faibles et sont clairement sur estimés par les utilisateurs. Au niveau éthique, la question essentielle qui se pose est celle de l’autonomie. En utilisant les techniques de neuro-amélioration l’individu se considère comme indépendant, mais en réalité, il devient fortement dépendant de sa performance dans ses différentes activités qu’il cherche constamment à améliorer (mise en place d’une dépendance). Mais d’autres questions se posent aussi au niveau sociétal : possibilité d’émergence d’une classe « améliorée » (aggravant l’écart entre riches et pauvres). C- Neuromarketing Le neuromarketing peut être considéré comme la partie appliquée d’une sous discipline de la psychologie expérimentale : la psychologie économique fondée par Gabriel Tarde en 1901. La psychologie économique s’intéresse principalement : • Comportement des consommateurs • L’écologie (problèmes d’entretien, de gaspillage, de pollution, de gestion des déchets, etc.), • Développement économique (politiques internationales d’aide, et d’investissement, délocalisations des entreprises). • Relations économiques internationales • Le tourisme et les loisirs Le Neuromarketing est le fait d’appliquer les techniques et les savoirs issus des neurosciences et de la psychologie au comportement du consommateur. • On demande à des consommateurs de comparer le goût de Coca-cola et de Pepsi-Cola • Pepsi-cola est généralement préféré à Coca-cola, quand ils ne savent pas quelle marque ils boivent (test en aveugle). • Si les consommateurs savent à l’avance quel produit est consommé, ils préfèrent alors Coca Lors des tests de goût en aveugle, l’imagerie a révélé une activation plus forte du putamen ventral pour Pepsi (striatum ou corps striés) . Si le consommateur est informé de la marque, une zone cérébrale supplémentaire s’active, le cortex préfontal médian, aire généralement activée dans des situations de jugements de valeur et des raisonnements. Mc Clure, S., Li J., Tomlin, D., Cypert, K.S., Montague, L.M. & Montague, P.R. (2004). Neural correlates of behavioral preference for culturally familiar drinks. Neuron, 44, October, 379-387. lorsqu’un produit attrayant est présenté activation du noyau accumbens (qui est associé à l’anticipation du plaisir). Si le prix affiché du produit est trop élevé activation de l’insula (impliquée dans la sensation de douleur) et inhibition du cortex préfrontal (processus décisionnel). Knutson, B., Rick, S., Wimmer E., Prelec D. & Loewenstein, G. (2007). Neural Predictors of Purchases. Neuron, vol LIII, 1, January. Donc : Quand on montre un produit attrayant sans voir que le prix est élevé, on a envie de l’acheter. Quand on apprend que le prix est élevé, on a une déception et on n'a pas l'intention d'acheter. Au plan éthique : • Mêmes problèmes d’interprétation que ceux évoqués pour l’imagerie cérébrale • L’imagerie cérébrale dans le cadre d’études de marketing n’est pas autorisé en France • Plus généralement, les études marketing ont parfois tendance a utiliser des tests psychométriques (en particulier de personnalité) de façon détournée. Il est indéniable que certains de ces résultats sont importants pour la recherche scientifique. Mais leur utilité dans le cadre du marketing reste à prouver. Néanmoins, acharnement médiatique vis-à-vis de ces études. D- Objets connectés et physiologie embarquée LA tendance actuelle. Véritable explosion de produits disponibles. Affective Computing. Vigo : 79$ Blinks Clignements Intérêt certain dans le domaine de la santé : autisme épilepsie vieillissement … Fort développement de « l’automesure » à destination du grand public (coatch virtuel) Mais, où vont les données enregistrées ? Remédiation vs amélioration Nouvelles technologies : Quelques questions éthiques A - Imagerie Cérébrale B - Trans-humanisation Trans-humanisation par médication Trans-humanisation via la technologie numérique stimulation cérébrale transcrânienne non invasive Trans-humanisation via la technologie numérique C- Neuromarketing D- Objets connectés et physiologie embarquée Physiologie embarquée Physiologie embarquée Mesurer les réaction physiologiques de l’organisme, en temps réel, à l’aide de dispositifs embarqués et connecté : - silver économie - santé - bien être - loisir Un système embarqué : système électronique et informatique autonome, souvent temps réel, spécialisé dans une tâche bien précise. Le terme désigne aussi bien le matériel informatique que le logiciel utilisé. Ses ressources sont généralement limitées. Cette limitation est généralement d'ordre spatial (encombrement réduit) et énergétique (consommation restreinte). Les systèmes embarqués utilisent des microprocesseurs à basse consommation d'énergie dont la partie logicielle est programmée dans le matériel, généralement dans une mémoire morte (ROM), EPROM, EEPROM, FLASH, etc. (on parle alors de firmware). Sur quoi repose le développement de tels dispositifs ? Physiologie embarquée A – Bases théoriques Crédit image : http://www.sos-mal-au-dos.com/le-systeme-nerveux-et-la-moelle-epiniere et http://lesdefinitions.fr/systeme-nerveux-autonome Sur quoi repose le développement de tels dispositifs ? Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central Système nerveux central = encéphale + La moelle spinale Pour l’encéphale : zones corticales / sous corticales Sous-cortical = les régions du cerveau situées anatomiquement en dessous de la couche de cortex cérébral : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vertebrate-brainregions.png Les 5 grandes régions du cerveau Lobe frontal raisonnement et planification. Il module aussi les émotions et est impliqué dans ce qui fait notre personnalité. Le lobe frontal initie, aussi, les mouvements volontaires et la partie gauche de celui-ci permet la traduction de la pensée en mots. Lobe pariétal permet les perceptions sensorielles : goût, toucher, ... Il met aussi en relation l’auditif et le visuel avec les souvenirs. Lobe temporal Il permet la perception de l'intensité et de la tonalité des sons. Impliqué dans la compréhension des mots, dans la formation et la remémoration des souvenirs. Le lobe gauche est principalement occupé par la mémoire verbale et le gauche par la mémoire visuelle. Lobe occipital Il permet le décodage des informations visuelle : la forme, la couleur, les mouvements. Le lobe occipital permet aussi de reconnaître et identifier les objets grâce au lobe temporal. Le 5ème lobe : le système limbique Le néocortex n'aurait que 3,6 millions d'années. Il permet notamment le raisonnement logique, le langage et l'anticipation des actes. Le système limbique est apparu il y a 65 millions d'années avec l'apparition des premiers mammifères. Impliqué dans la mémoire, les émotions et contrôle les réactions d'alarmes et de stress. Ces 3 parties ne fonctionnent pas séparément et indépendamment les unes des autres. Il n’y a pas 3 cerveaux. Le cerveau reptilien, archaïque et primaire aurait environ 400 millions d'années. Il remonterait à l'époque où des poissons sortirent de l'eau et devinrent batraciens. Central Cortical sous cortical périphérique Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique Sympathetic activation increases when you experience excitement, or something important happening or about to happen. It increases also with stressors whether physical, emotional, or cognitive. Parasympathetic activation occurs when your body needs to slow down and relax. It can be stimulated by deep breathing. The skin is the only organ that is purely innervated by the sympathetic nervous system.We can observe increases in sympathetic activation by monitoring subtle electrical changes across the surface of the skin. Electrodermal activity (EDA) Organe Sympathique Para Sympathique Cœur Augmentation de la fréquence et de la force de contraction Diminution de la fréquence, diminution de la force de contraction des oreillettes uniquement Vaisseaux sanguins Constriction Dilatation des vaisseaux péniens et clitoridiens Poumons Dilatation des bronches Constriction des bronches, sécrétion de mucus Tube digestif Diminution de la motricité, contraction des sphincters, inhibition des Augmentation de la motricité, relaxation des sécrétions digestives sphincters, stimulation des sécrétions digestives Vessie Relâchement Contraction (évacuation) Œil Dilatation de la pupille (mydriase), accommodation pour la vision a distance Contraction de la pupille (myosis), accommodation pour la vision de près Foie Glycogénolyse Pas d'effet Adipocytes Lipolyse Pas d'effet Pancréas exocrine Inhibition de la sécrétion exocrine Stimulation de la sécrétion exocrine Glandes sudoripares Sécrétion de la plupart de glandes Sécrétion de quelques glandes Glandes salivaires sécrétion d'un faible volume de salive, riche en mucus Sécrétion d'un grand volume de salive, riche en enzymes Médullosurrénale Sécrétion d'Adrénaline et de Noradrénaline Pas d'effet Pancréas endocrine Inhibition de la sécrétion d'insuline, stimulation de la sécrétion de glucagon Stimulation de la sécrétion d'insuline et de glucagon Organes génitaux Orgasme, éjaculation Erection (suite à l'action sur les vaisseaux péniens et clitoridiens) Activité cérébrale Augmentation de la vigilance Pas d'effet Plusieurs possibilités d’activation : Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique 3. Faits empiriques Circuits neuronaux rapides, reflexes, inconscients… La vision aveugle (blindsight) : désigne la perception visuelle résiduelle (inconsciente) de patients dont les aires corticales visuelles ont été endommagées. de Gelder, B. Uncanny sight in the blind. Sci. Am. 302, 60–65 (2010). Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique 3. Faits empiriques : Circuits neuronaux rapides ou reflexes activables par des stimuli à forme particulière On présente ces formes simples à des participants : (A) amygdale, (B) Cortex cingulaire ventral antérieur (subgenual), and (C) gyrus fusiforme. On observe alors une activation des zones du système limbique (en particulier, l’amygdale) responsables du traitement de la peur pour les triangles ayant la pointe vers le bas. Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique 3. Faits empiriques : Circuits neuronaux rapides ou reflexes activables par des stimuli à forme particulière ou apparaissant brusquement ou ayant une valence émotionnelle négative Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique 3. Faits empiriques : Circuits neuronaux rapides ou reflexes activables par des stimuli à forme particulière ou apparaissant brusquement ou ayant une valence émotionnelle négative B- Applications 1. Cartes de saillance Le système visuel est capable de reconnaitre certaines caractéristiques fondamentales de l’environnement : Orientation intensité contraste des couleurs intensité couleur orientation carte de salience Prédiction des zones de l’image qui attireront le regard (contrastes de forme, de couleurs et de luminosité). Données Réelles : 5 premières secondes 5 secondes suivantes Les zones d’intérêts prédites par le modèle représentent environ 16% de la surface totale de l’image. A noter : - Le texte est considéré comme un objet graphique comme les autres - La phrase « une véritable palette de saveurs » n’appartient pas à une zone d’intérêt tps sur zone 3,78 15,50 2,76 5,46 out 0,70 8,62 0,00 0,00 total 4,48 24,12 2,76 5,46 84,38 64,26 100,00 100,00 % sur zone En moyenne, 87% des durées de fixation concernent une zone d’intérêt nb fix sur zone 16,00 50,00 9,00 19,00 out 4,00 26,00 0,00 0,00 total 20,00 76,00 9,00 19,00 % sur zone 80,00 65,79 100,00 100,00 En moyenne, 86% des fixations concernent une zone d’intérêt Outil d’aide à la décision ? Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique 3. Faits empiriques : Circuits neuronaux rapides ou reflexes activables par des stimuli à forme particulière ou apparaissant brusquement ou ayant une valence émotionnelle négative B- Applications 1. Cartes de saillance 2. Activité électrodermale Grande variabilité Le thalamus est capable de détecter certains stimuli et de provoquer une activation du système nerveux végétatif via l’amygdale. L’amygdale active ensuite le système nerveux autonome (ou végétatif). = Sorte de court-circuit. On enregistre au niveau du thalamus : - Une activité phasique et non linéaire des neurones thalamiques (stimulus saillant) - Une activité tonique et linéaire pendant l'analyse fine des signaux sensoriels. On retrouve au niveau périphérique cette distinction tonique/phasique Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique 3. Faits empiriques : Circuits neuronaux rapides ou reflexes activables par des stimuli à forme particulière ou apparaissant brusquement ou ayant une valence émotionnelle négative B- Applications 1. Cartes de saillance 2. Activité électrodermale 3. Mouvements oculaires Oculométrie (eyetracking) : mesurer et interpréter les déplacements des yeux Notre champ visuel est assez réduit et majoritairement flou, il est donc nécessaire de déplacer les yeux afin de percevoir notre environnement visuel. Quand l’œil se déplace, il entraine avec lui notre attention. Etudier les déplacements oculaires revient à étudier comment notre cerveau fonctionne… Les technologies permettant d’enregistrer les déplacements du regard sont de plus en plus abordables et faciles d’utilisation… De plus, les modifications du diamètre pupillaire nous renseigne aussi sur l’état psychologique de la personne (concentrée ou pas, intéressée ou pas par ce qu’on lui présente) Jeune lecteur n’ayant pas de difficulté pour lire : Jeune lecteur dyslexique : Lecture experte Débutant La lecture n’est pas la même suivant le type d’image : la saillance parait interagir avec la lecture. Les zones saillantes d’une scène visuelle correspondent aux régions à fort contraste de luminosité, de couleur et de forme. Stratégies d’exploration d’une œuvre suivant l’expertise du spectateur : stop Amateur URECA – Journées du Patrimoine 2011 – Palais Rameau (Lille) Expert Les visages entrainent des déplacements oculaires identiques chez une grande majorité de personnes : L’étude des déplacements oculaires nous permet aussi d’analyser finement les stratégies d’exploration des images. Dynamique de l’œil analysant une image: L’étude des stratégies oculomotrices nous renseigne sur la façon dont on réalise une tâche particulière: Analyse globale = exploration = découverte de l’environnement Analyse locale = exploitation = utilisation de l’information 3 4 5 2 1 7 8 9 10 6 Exploitation : Concentration sur une petite zone Analyse fine et attentive LS Utilisation des lunettes SMI (oculométrie) + bracelet Affectiva (activité électrodermale) Réponse physiologique du système nerveux autonome LS A partir d’un scénario de type « chasse au trésor », inciter à la découverte à l’aide de jeux, d’explications pédagogiques en multipliant les canaux de communication afin de permettre l’accessibilté… Muséo+ [SCALab, Signes de Sens, Palais des Beaux-Arts, DeVisu (UHCV), Geriico, Pictanovo] Accès à la culture pour tous : utilisation des nouvelles technologies comme moyen de médiation culturelle pour les enfants porteurs de handicap. Ici, le cas d’un enfant autiste qui parvient à surmonter son angoisse. Pour ce jeune autiste, l’engagement apparait (% exploitation) une fois le stress surmonté (baisse des pics et stabilisation de l’excitation globale): regain d’intérêt pour F. Leger 12 18 16 10 14 8 12 10 6 8 4 6 4 2 2 0 0 Pot J a c quo t Militaire St L ' Am o u r L ' o m b r e R o m a i n Geo r g es pi qué ( R o di n) Nb de pics LS Niveau tonic F. L e g e r % exploitation E. Leroy Ici, l’engagement est plus progressif, mais la vue de la statue de Rodin a provoqué une réaction (augmentation des pics et du niveau d’excitation global) 60 30 50 25 40 20 30 15 20 10 10 5 0 0 Pot Jacquot Militaire Romain St Georges Nb de pics LS L ' Am o u r piqué L'ombre (Rodin) Niveau tonic F. L e g e r % exploitation E. Leroy % essais réussis 50 40 30 œil gauche 20 œil droit 10 0 0 1 3 sessions 11 Les évolutions du diamètre pupillaire peuvent nous donner des informations complémentaires concernant les réactions d’un individu à un stimulus. Paysage Nu féminin Nu masculin Mère et son bébé Bébé 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 Homme Femme Syndrome de stress post-traumatic (Posttraumatic stress disorder PTSD) « Obusite » : Lors de la première guerre mondiale, certains soldats ont été retrouvés dans une attitude et position mutique, parfois pliés en deux ou en position accroupie avec incapacité de se relever, parfois totalement paralysés ou hémiplégiques ou paraplégiques. L'examen clinique ne montre aucune lésion capable d’expliquer ces attitudes Vigo : 79$ Blinks = Clignements Une petite expérience qui montre que l’on cligne des yeux quand on réfléchi… Reconnaitre un chiffre parmi une série de 3, 4 ou 5 1 5 7 2 3 suivi du chiffre 2 => réponse = oui Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique 3. Faits empiriques : Circuits neuronaux rapides ou reflexes activables par des stimuli à forme particulière ou apparaissant brusquement ou ayant une valence émotionnelle négative B- Applications 1. Cartes de saillance 2. Activité électrodermale 3. Mouvements oculaires 4. Expressions faciales Guillaume-Benjamin-Amand Duchenne (de Boulogne) (1806-1875 ) Les expressions faciales peuvent être : - volontaires : cortex moteur + système pyramidal - involontaires: système moteur extrapyramidal Question de l’universalité : Darwin, Ekman Physiologie embarquée A – Bases théoriques 1. Le système nerveux central 2. Le système nerveux périphérique 3. Faits empiriques : Circuits neuronaux rapides ou reflexes activables par des stimuli à forme particulière ou apparaissant brusquement ou ayant une valence émotionnelle négative B- Applications 1. Cartes de saillance 2. Activité électrodermale 3. Mouvements oculaires 4. Expressions faciales 5. Combiner les indicateurs Les indices physiologiques ont la particularité d’évoluer en parallèle quand ils sont provoqués par une stimulation émotionnelle, mais suivant les indices, ces stimuli n’auront pas forcément le même effet. Parcours typique Parcours atypique Doublé d’une RED prononcée Cette image a une signification particulière pour ce spectateur. Les déplacements oculomoteurs aussi peuvent être influencés par le contenu émotionnel Fixations sur les yeux Utilisation du diamètre pupillaire pour mesurer le niveau d’engagement Version «Enrichie » Animations vidéos Présence d’un « guide » Plus d’informations Version «Simple » Quelques incrustations Image originale Image modifiée On peut estimer la dispersion des regards d’un groupe de spectateurs en calculant les paramètres d'une ellipse permettant d'obtenir le meilleur ajustement pour l'ensemble des points représentant la position du regard (bivariate contour ellipse area). Ici, l’aire sera petite… Tout le monde regarde au même endroit …ici, elle sera plus importante. Les regards sont dispersés Exemples : Le regard de chaque participant est représenté par un rond de couleur Evolution de la dispersion • La version « riche » du film suscite l’intérêt • La version « simple » génère plutôt de l’ennui Test de reconnaissance des images : La trace mnésique laissée par le film est plus forte pour la version enrichie par rapport à la version simple. % de réponses correctes bonnes reconnaissances fausses reconnaissances discriminabilité critère de décision Version enrichie simple 77,48 65,36 0,80 0,74 0,31 0,48 1,84 0,76 -0,14 -0,31 La discriminabilité en mémoire est plus importante pour la version enrichie.
