Stimuler le cerveau avec de l’électricité semble améliorer la mémoire

Stimuler des parties du cerveau avec de l’électricité pour que les ondes cérébrales se synchronisent à nouveau inverse temporairement les effets de la perte de mémoire liée à l’âge.

La mémoire de travail, la façon dont nous conservons l’information dans notre cerveau pendant une courte période pour nous aider à accomplir des tâches, s’aggrave à mesure que nous vieillissons. Cela semble être lié à la façon dont les différentes parties du cerveau fonctionnent en synchronisation les unes avec les autres. Avec l’âge, ces ondes cérébrales sont désynchronisées et la mémoire de travail se détériore. Il est donc plus difficile de suivre les conversations, de lire ou de se concentrer.

Des scientifiques de l’Université de Boston ont testé sur des jeunes et des personnes âgées une série de tâches de mémoire. Comme on pouvait s’y attendre, les sujets plus jeunes ont mieux réussi. Ensuite, les participants ont été équipés d’un bonnet recouvert d’électrodes qui a stimulé deux zones du cerveau (le cortex temporal et préfrontal) avec de l’électricité pendant 25 minutes, de manière à ce que les ondes cérébrales se synchronisent.

Lorsque les groupes ont été testés à nouveau, les participants qui avaient été stimulés se sont beaucoup améliorés dans les tests – et ils étaient aussi bons que les jeunes de 20 ans. L’effet a duré au moins 50 minutes, lorsque les mesures ont été arrêtées. L’article a été publié dans la revue Nature Neuroscience.

Les travaux suggèrent qu’il existe peut-être des moyens de traiter la perte de mémoire liée à l’âge, mais l’étude devra être répétée avec plus de participants et dans le cadre d’un essai clinique approprié. Rien n’indique non plus que les effets se poursuivraient après la fin de l’expérience. Il existe déjà une culture du DIY qui consiste à utiliser la stimulation cérébrale pour augmenter la concentration, mais il n’y a pas encore eu suffisamment de recherches pour déterminer si c’est vraiment sans danger.

Live Science, Science Mag

Des scientifiques veulent choquer le cerveau des prisonniers pour combattre l’agressivité

Les prisons sont souvent en proie à la violence. Mais cela pourrait changer si une expérience à venir produisait l’effet souhaité – et si la société pouvait supporter les implications éthiques de bricoler le cerveau des détenus.

Des chercheurs de l’Université espagnole de Huelva ont déclaré à New Scientist qu’ils allaient bientôt lancer une étude pour voir s’ils pouvaient calmer les pulsions violentes des détenus de la prison de Huelva en les traitant par stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS), c’est-à-dire en électrocutant le cerveau des détenus.

“L’étude visera à déterminer si le tDCS a un impact sur différentes évaluations de l’agressivité”, a déclaré Andrés Molero-Chamizo, responsable du projet, à New Scientist. “Ça pourrait aider à maintenir l’ordre dans une prison.”

Les chercheurs prévoient d’enrôler un minimum de 12 volontaires de sexe masculin purgeant des peines d’emprisonnement pour meurtre. Pendant trois jours consécutifs, ils attacheront des électrodes à la tête de chaque homme et allumeront un courant électrique pendant 15 minutes, un processus qu’ils disent indolore.

Au début et à la fin de l’expérience, chaque sujet répondra s’il est d’accord ou non avec une série d’énoncés, comme “de temps en temps, je ne peux pas contrôler l’envie de frapper une autre personne”.

En plus de cette auto-déclaration, l’équipe espère aussi collecter des échantillons de salive de chaque homme afin d’évaluer leur taux de cortisol et de déterminer si l’hormone de stress peut aider à comprendre l’agressivité du détenu.

Ce n’est pas la première fois que l’équipe de l’Université de Huelva teste la capacité de la stimulation électrique du cerveau pour freiner les tendances violentes des détenus. En janvier, elle a publié les résultats d’une autre étude portant sur un groupe de 41 détenus. Cette expérience s’est concentrée sur un autre type de tDCS, mais elle a donné des résultats prometteurs.

Cependant, certains remettent en question l’éthique de l’expérimentation sur des prisonniers.

“J’ai de grandes inquiétudes à ce sujet”, a déclaré Delaney Smith, psychiatre médico-légale, au New Scientist. “La prison est un environnement intrinsèquement coercitif. Les prisonniers pourraient toujours penser que cela pourrait leur être bénéfique à l’avenir.”

Néanmoins, si le tDCS est en mesure d’aider les détenus à freiner leurs pulsions violentes, cela pourrait être un moyen prometteur d’assurer la sécurité des détenus pendant qu’ils purgent leur peine derrière les barreaux.

Une étude similaire, publié en juillet 2018 conduite par des chercheurs de l’université de Pennsylvanie, a montré que des électrochocs rendraient les personnes moins susceptibles de commettre un acte violent. (Stimulation of the Prefrontal Cortex Reduces Intentions to Commit Aggression: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled, Stratified, Parallel-Group Trial.).

Dans un article d’avril 2002 sur Wired, il est question des différents usages et techniques de la stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Le chercheur américain en neurosciences cognitives et professeur d’université Michael A. Persinger, avançait que la TMS pourrait être utilisée pour contrôler l’esprit, dans un article publié en 1995 dans Perceptual and Motor Skills Volume 80, Issue 3, June 1995: 791–799., titré « On the possibility of directly accessing every human brain by electromagnetic induction of fundamental algorithms ».

José Delgado, célèbre pour ses recherches sur le contrôle de l’esprit par la stimulation électrique du cerveau, a été accusé de mettre au point des dispositifs de contrôle de l’esprit « totalitaire », Dr José Delgado a entamé son enquête sur la douleur et le plaisir de la stimulation électrique en Espagne durant les années 1930. Il devient ensuite directeur de neuropsychiatrie à Yale University Medical School, où il a affiné la conception de son « stimulateur transdermique » commandée à distance (contrôle de l’esprit par la stimulation électrique du cerveau, utilisé pour stimuler les émotions et contrôler le comportement, susciter des réactions physiques spécifiques). Le Dr Delgado a découvert que toute une gamme d’émotions et de comportements peuvent être électriquement orchestrés chez les humains et les animaux. L’individu n’a pas la capacité de résister à un tel contrôle si stimulé. [Livre de José M. R. Delgado, M.D. (Harper & Row, NY, 1969) Physical Control of the Mind: Toward a Psychocivilized Society].

Les recherches sur les interfaces cerveau-ordinateur ne sont pas sans connotation de mauvais augures.

New Scientist

2019 sera l’année où nous allons stimuler le cerveau

Vous ne pouvez pas dormir ? La neurostimulation sera la réponse à vos problèmes

La dépression, l’anxiété et les troubles du sommeil peuvent tous être traités en stimulant les neurones du cerveau.

Ces dernières années, nous avons assisté au lancement de produits de sociétés telles que Thync, Foc.us et Neurovalens, qui utilisent la neurotechnologie pour soulager le stress et l’anxiété, pour aider à la perte de poids, pour améliorer le sommeil et stimuler l’apprentissage. En 2019, la neurostimulation sera généralisée.

La neurostimulation consiste à utiliser des courants faibles pour stimuler les neurones dans le cerveau, soit directement, soit via des nerfs situés à l’extérieur du cerveau. La start-up Thync de Khosla Ventures a créé un modèle portable (un petit dispositif en plastique placé près de la tempe droite) qui cible les voies neuronales spécifiques impliquées dans un certain nombre de processus pathologiques importants, y compris les maladies inflammatoires. La société a obtenu des résultats pilotes probants dans le cadre d’un essai sur le psoriasis et poursuit des études cliniques qui, si elles aboutissent, permettront de traiter des dizaines de millions de patients souffrant de troubles inflammatoires et d’affections cutanées.

DARPA veut accélérer l’acquisition de compétences au-delà des niveaux normaux

La technologie Foc.us, basée au Royaume-Uni, visait initialement à améliorer les performances des joueurs, mais a depuis lors prétendu qu’il améliorait l’apprentissage. Il utilise la stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS) pour «pousser» un courant, de haut en bas, à travers le crâne. Son approche s’appuie sur des études menées en 2010 par Darpa, l’agence de recherche de l’armée américaine, qui a testé le tDCS sur des soldats au Nouveau-Mexique.

Comment télécharger des connaissances à votre cerveau

La recherche a consisté à appliquer des électrodes sur le cuir chevelu des volontaires, puis à les stimuler pendant qu’ils jouaient à un jeu vidéo de simulation de bataille conçu pour apprendre aux soldats à réagir correctement dans des conditions stressantes. Un groupe a été exposé à un courant de deux milliampères pendant qu’il joue, l’autre à 0,1. Les volontaires recevant la plus grande quantité ont montré une amélioration deux fois plus importante que ceux qui ne l’ont pas fait.

Neurovalens a créé Modius, un casque et une application pour la perte de poids qui stimulent le nerf vestibulaire, situé directement derrière l’oreille. L’appareil s’inspire des recherches effectuées par la Nasa dans les années 1970, mais n’a été pleinement comprise qu’en 2002, lorsque des chercheurs de l’Université de Californie UC Davis et l’Université du Missouri ont montré que la stimulation du système neurovestibulaire avait un impact définissable sur l’appétit et la régulation de la masse corporelle. Neurovalens teste cet appareil depuis l’automne 2017 et, à ce jour, 3 000 utilisateurs ont perdu en moyenne environ 4 kg sur une période d’environ deux mois.

Les premiers projets pilotes d’un certain nombre de marques ont également éliminé les problèmes de sécurité. En 2019, de plus en plus de sociétés émergentes utiliseront la technologie de neurostimulation pour s’attaquer aux problèmes auxquels l’industrie pharmaceutique a eu du mal à trouver des solutions. Ceux-ci comprennent le sommeil, l’anxiété et la dépression, qui ont tous des racines neurologiques évidentes et peuvent donc être affectés par l’utilisation de la bonne stimulation au bon moment pendant le temps voulu.

Ajoutez à cela le fait que les prix des appareils chutent rapidement, 2019 sera l’année où nous stimulerons le cerveau pour obtenir des résultats qui nous ont jusqu’ici échappés.

Stimuler la plasticité synaptique pour accélérer l’apprentissage

Un dispositif cérébral augmente la vitesse d’apprentissage de 40%

Wired

Des électrochocs pourraient rendre moins violent

Une étude montre que choquer le cerveau d’une personne pourrait la rendre moins violente

Une étude conduite par des chercheurs de l’université de Pennsylvanie montre que des électrochocs rendraient les personnes moins susceptibles de commettre un acte violent. Ils pourraient aussi favoriser la perception du caractère moralement condamnable de la violence et de l’agression.

Les 81 adultes participant à l’étude, ont été divisés en 2 groupes : l’un a reçu pendant 20 minutes des électrochocs ciblés sur le cortex préfrontal, partie avant du cerveau essentielle aux processus de planification et de décision, l’autre n’a reçu aucun traitement. Deux scénarios d’agression physique et sexuelle ont ensuite été présentés à tous les participants, qu’ils aient reçus ou non des électrochocs. Il leur a alors été demandé d’évaluer, sur une échelle de 1 à 10, dans quelle mesure ils seraient susceptibles de commettre de tels actes.

Les résultats montrent que ceux qui ont reçu des électrochocs seraient moins susceptibles de perpétrer des agressions physiques ou sexuelles (respectivement -47% et -70%).

Il serait aisé (et irresponsable) d’en déduire que tous les coupables de violence doivent être soumis à des électrochocs. Néanmoins, l’étude n’ayant même pas tenté de déterminer quels pourraient être le nombre optimal de chocs à administrer, la durée du traitement, et le voltage adéquat, se précipiter vers une telle conclusion serait prématuré.

José Delgado et ses dispositifs de contrôle de l’esprit par la stimulation électrique du cerveau

Selon un communiqué de Stat News, même Olivia Choy, auteure principale de l’étude et professeure assistante en psychologie à l’université Nanyang de Singapour, insiste sur la nécessité de travaux complémentaires plus approfondis avant de conclure à l’efficacité de ce traitement pour réduire la violence.

Ainsi que comme l’a déclaré Roy Hamilton, un neurologue de la Perelman School of Medicine et auteur principal de l’étude, à PennToday, “La capacité de manipuler des aspects aussi complexes et fondamentaux de la cognition et du comportement de l’extérieur du corps a d’importantes implications sociales, éthiques et peut-être un jour juridiques.”

La stimulation magnétique transcrânienne pourrait être utilisée pour contrôler l’esprit

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, la possibilité de modifier le comportement par de l’électro stimulation ne semble pas si lointaine que cela. D’ores et déjà, les chocs électriques administrés selon la même technique, appelée stimulation transcrânienne à courant continu (tDSC), ont été utilisés pour traiter des conditions telles que la dépendance à la maladie d’Alzheimer et aux opioïdes, ou simplement pour stimuler la mémoire. Un jour, peut être, les aspects les plus violents de la société seront tempérés par un petit électrochoc. Ou comme le suggère Hamilton, ironiquement, “le secret pour être moins violent au plus profond de vous même est peut être d’avoir un esprit correctement stimulé”.

traduction Véronique Guiberteau

Stat News, Penn Today, Forbes, Journal of Neuroscience, EurekAlert

Un dispositif cérébral augmente la vitesse d’apprentissage de 40%

Une équipe internationale de scientifiques a créé un dispositif non invasif qui stimule le cerveau pour améliorer la fonction cognitive. Lors de tests sur des macaques, il aurait augmenté la vitesse d’apprentissage des singes de 40 pour cent.

Une nouvelle recherche financée par l’Agence pour les projets de recherche avancée de défense DARPA du Département de la Défense des États-Unis a démontré avec succès comment une méthode non invasive de stimulation du cerveau peut stimuler la performance cognitive. Dans le cadre du programme Restoring Active Memory (RAM) de la DARPA, des scientifiques de HRL Laboratories en Californie, de l’Université McGill à Montréal (Canada) et de Soterix Medical à New York ont testé leur appareil cérébral sur des macaques et ont observé une augmentation substantielle de la capacité des singes à exécuter rapidement certaines tâches.

DARPA veut accélérer l’acquisition de compétences au-delà des niveaux normaux

Dans l’étude publiée dans la revue Current Biology, l’équipe de HRL décrit comment elle a utilisé la stimulation transcrânienne à courant direct (tDCS) pour stimuler le cortex préfrontal des macaques. Ils ont ensuite incité les animaux à effectuer une tâche basée sur l’apprentissage associatif – apprentissage des associations entre des repères visuels et un emplacement – afin d’obtenir une récompense.

Les macaques qui portaient le dispositif cérébral tDCS surpassaient de beaucoup le groupe témoin. Le premier groupe n’avait besoin que de 12 essais pour apprendre comment obtenir immédiatement la récompense, tandis que le second avait besoin de 21 essais, le dispositif tDCS expliquant l’augmentation de 40 pour cent de la vitesse d’apprentissage, selon les chercheurs.

« Dans cette expérience, nous avons ciblé le cortex préfrontal avec des montages de stimulation non invasive individualisés », a déclaré Praveen Pilly, chercheur principal au HRL. « C’est la région qui contrôle de nombreuses fonctions exécutives, y compris la prise de décisions, le contrôle cognitif et la récupération de la mémoire contextuelle. Elle est reliée à presque toutes les autres zones corticales du cerveau, et la stimuler a des effets étendus. »

D’après les résultats de leur étude, les chercheurs affirment que l’augmentation de la vitesse d’apprentissage a été causée par la connectivité modulée entre les régions du cerveau et non par la vitesse à laquelle les neurones s’activaient.

En plus de ce dispositif de la DARPA, des chercheurs de l’Université de Boston ont mis au point leur propre méthode non invasive pour améliorer l’apprentissage en utilisant la stimulation transcrânienne à courant alternatif haute définition (HD-tACS). Cependant, les chercheurs de la DARPA affirment que leur appareil est bon marché, ce qui peut le rendre plus attrayant que d’autres technologies similaires.

Le simple fait de rendre les gens plus intelligents n’est pas le seul objectif de ce type de recherche. Une application potentiellement plus immédiate du dispositif cérébral de DARPA est le traitement des personnes souffrant de dégénérescence neurale qui entraîne une perte de la fonction de la mémoire.

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Comme l’équipe l’a noté dans son étude, « ces résultats concordent avec l’idée que le tDCS conduit à des changements généralisés dans l’activité cérébrale et suggèrent que cela pourrait être une méthode valable pour modifier la connectivité fonctionnelle chez l’homme à moindre coût et de manière non invasive ».

traduction Thomas Jousse

Newsweek, HRL Laboratories

Une stimulation électrique du cerveau pourrait « réveiller » un patient comateux

Après avoir subi une grave lésion cérébrale, les gens peuvent glisser dans le coma. Certaines de ces personnes commencent à montrer des signes de conscience intermittente, mais elles ne sont toujours pas en mesure de communiquer. Cet état est appelé « conscience minimale » (ou « état pauci-relationel »), laissant les amis et les proches avec un sentiment d’impuissance.

Les chercheurs ont constaté que les personnes à faible conscience ont répondu remarquablement bien à des séances quotidiennes de 20 minutes de stimulation transcrânienne à courant direct (tDCS) (ou stimulation transcrânienne à courant continu) pendant cinq jours consécutifs. Ces patients, qui avaient été en conscience minimale pendant au moins trois mois, ont été en mesure de répondre aux commandes, de reconnaître les objets, et, même dans quelques cas, communiquer.

La tDCS stimule les neurones à faible niveau d’électricité. Dans cette étude, récemment publiée dans Brain Injury, la tDCS a été appliquée au cortex préfrontal, la partie du cerveau impliquée dans des fonctions cognitives de haut niveau, y compris la conscience. Le cortex préfrontal est également relié à d’autres endroits importants dans le cerveau, ce qui lui permet d’envoyer des signaux électriques vers l’extérieur.

Les ondes d’activité électrique qui se déplacent vers l’extérieur du cortex préfrontal vers d’autres régions du cerveau sont la marque de la conscience. Le succès de cette étude pour inciter certains de ces modèles à stimuler suggère que les scientifiques peuvent aider les personnes atteintes de troubles de la conscience à se « réveiller » partiellement. En outre, le développement d’un dispositif pour faciliter la communication entre les personnes atteintes de troubles de la conscience et autres peut être possible.

New Scientist, Université de Liège, Rainbow Rehab

DARPA veut accélérer l’acquisition de compétences au-delà des niveaux normaux

En mars 2016, DARPA annonçait le programme TNT – Targeted Neuroplasticity Training (entraînement ou formation en neuroplasticité ciblée), un projet pour mobiliser le système nerveux périphérique (SNP) du corps pour réaliser quelque chose qui a longtemps été considéré comme le seul domaine du cerveau: faciliter l’apprentissage. Les travaux sur le TNT ont commencé. L’essentiel du programme est d’identifier des méthodes de neurostimulation optimales et sûres pour activer la «plasticité synaptique» – un processus naturel dans le cerveau, essentiel à l’apprentissage, qui implique le renforcement ou l’affaiblissement des jonctions entre deux neurones – puis construire ces méthodes dans des schémas de formation améliorés qui accélèrent l’acquisition de compétences cognitives.

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La stimulation cérébrale électrique améliore la créativité, disent les chercheurs
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Insérer une carte-mémoire dans son cortex

TNT a été inspiré par des recherches récentes montrant que la stimulation de certains nerfs périphériques peut activer les régions du cerveau impliquées dans l’apprentissage. De tels signaux peuvent potentiellement déclencher une plasticité synaptique en libérant des neurochimiques qui réorganisent les connexions neuronales en réponse à des expériences spécifiques. Les chercheurs de TNT s’efforceront d’identifier les mécanismes physiologiques qui pourraient permettre d’améliorer ce processus naturel grâce à la stimulation électrique des nerfs périphériques, ce qui rend le cerveau plus adapté pendant les points clés du processus d’apprentissage.

« DARPA s’approche de l’étude de la plasticité synaptique à partir d’angles multiples pour déterminer s’il existe des moyens sûrs et responsables d’améliorer l’apprentissage et d’accélérer la formation pour les compétences pertinentes aux missions de sécurité nationale », a déclaré Doug Weber, responsable du programme TNT.

La DARPA finance huit projets dans sept établissements dans un programme de recherche coordonné qui se concentre initialement sur la science fondamentale de la plasticité cérébrale et vise à conclure avec des essais humains sur des volontaires sains. Pour faciliter la transition vers des applications du monde réel, certaines équipes travailleront avec des analystes du renseignement et des spécialistes des langues étrangères pour comprendre comment ils s’exercent actuellement afin que la plate-forme TNT puisse être affinée autour de leurs besoins. Le programme permettra également de comparer l’efficacité de la stimulation invasive (par l’intermédiaire d’un dispositif implanté) contre la stimulation non invasive, d’étudier comment éviter les risques potentiels et les effets secondaires de la stimulation et organiser un atelier sur l’éthique de l’utilisation de la neurostimulation pour améliorer l’apprentissage.

La première moitié du programme TNT se concentre sur le déchiffrage des mécanismes neuronaux sous-jacents à l’influence de la stimulation nerveuse sur la plasticité cérébrale; découvrir des indicateurs physiologiques qui peuvent vérifier lorsque la stimulation fonctionne efficacement; identifier et atténuer tous les effets secondaires potentiels de la stimulation nerveuse. La deuxième moitié du programme se concentrera sur l’utilisation de la technologie dans une variété d’exercices de formation pour mesurer les améliorations du taux et de l’étendue de l’apprentissage.

Les institutions énumérées ci-dessous sont des équipes de premier plan qui explorent les aspects de l’utilisation de la stimulation pour activer la plasticité :

* Une équipe de l’Université de l’État de l’Arizona dirigée par le Dr Stephen Helms Tillery vise la stimulation du nerf trijumeau pour favoriser la plasticité synaptique dans les systèmes sensorimoteurs et visuels du cerveau. Grâce à des partenariats avec le Laboratoire de recherche de l’Armée de l’Air américaine (ARFL), la 711th Human Performance Wing (711 HPW) de l’US Air Force et l’Institut de recherche de l’armée américaine de médecine environnementale (USARIEM), l’équipe évaluera les protocoles de stimulation TNT avec deux groupes de bénévoles : l’étude de l’intelligence, de la surveillance et de la reconnaissance, et un autre pratiquant le tir de précision et de prise de décision.

* Une équipe de l’Université Johns Hopkins dirigée par le Dr Xiaoqin Wang se concentre sur les régions du cerveau impliquées dans la parole et l’ouïe pour comprendre les effets de la plasticité sur l’apprentissage des langues. L’équipe va comparer l’efficacité de la stimulation des nerfs vagaux invasifs et non invasifs (VNS – stimulation neuro-vagale), tester la capacité des volontaires à faire une distinction des phonèmes, apprendre les mots et la grammaire et produire les sons uniques demandés par certaines langues étrangères.

* Dans l’un des deux projets, la DARPA finance à l’Université de Floride, une équipe dirigée par le Dr Kevin Otto qui identifie les voies neuronales par la VNS (stimulation du nerf vague) du cerveau. L’équipe mènera également des études comportementales chez les rongeurs afin de déterminer l’impact de la VNS sur la perception, la fonction exécutive, la prise de décision et la navigation spatiale.

* Dans le deuxième projet de l’Université de Floride, une équipe dirigée par le Dr Karim Oweiss utilisera une approche tout-optique combinant l’imagerie fluorescente et l’optogénétique pour interroger la circulation neuronale qui relie les centres neuromodulateurs dans le cerveau profond aux régions décisionnelles du cortex préfrontal, et optimiser les paramètres de VNS autour de ce circuit pour accélérer l’apprentissage des tâches de distinction auditive par les rongeurs.

* Un projet de l’Université du Maryland mené par le Dr Henk Haarmann étudie l’impact de la VNS sur l’apprentissage des langues étrangères. Son équipe utilisera l’électroencéphalographie (EEG) pour examiner les effets de la VNS sur la fonction neurale lors de la perception de la parole, du vocabulaire et de la formation grammaticale.

* Une équipe de l’Université de Texas à Dallas, dirigée par le Dr Mike Kilgard, identifie les paramètres de stimulation optimale pour maximiser la plasticité et compare les effets de la stimulation invasive contre la non invasive chez les individus atteints d’acouphènes car ils accomplissent des tâches d’apprentissage complexes telles que l’acquisition d’une langue étrangère. L’équipe étudiera également la longévité des effets de stimulation pour déterminer si une formation de suivi est nécessaire pour la rétention à long terme des compétences acquises.

* Une équipe de l’Université du Wisconsin dirigée par le Dr Justin Williams utilise des techniques d’imagerie optique, d’électrophysiologie et de détection neurochimique de pointe chez les modèles animaux pour mesurer l’influence de la stimulation du nerf vagal et trijumeau sur l’activité stimulante des neurones neuromodulateurs dans le cerveau.

* Une équipe de l’Université Wright State dirigée par le Dr Timothy Broderick se concentre sur l’identification des marqueurs épigénétiques de la neuroplastique et des indicateurs de la réponse d’un individu à la VNS. Grâce à un partenariat avec le Laboratoire de recherche de l’Armée de l’Air américaine et la 711th Human Performance Wing de l’US Air Force, l’équipe travaillera également avec les stagiaires volontaires en analyse du renseignement qui étudient la reconnaissance des objets et des menaces pour déterminer l’impact des VNS non invasifs sur cette formation.

DARPA soutiendra un futur projet de science réglementaire au sein de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, qui a approuvé la VNS pour le traitement de l’épilepsie et de la dépression. Les scientifiques de la FDA, dirigés par le Dr Srikanth Vasudevan, exploreront davantage l’innocuité et l’efficacité de la VNS chez un modèle animal, y compris un examen du rôle du sexe de l’animal sur les effets potentiels de l’utilisation chronique de la stimulation du nerf vague.

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Les projets TNT de la DARPA diffèrent des tentatives antérieures de neuroscience et de neurotechnologie en cherchant à ne pas restaurer la perte de fonction mais à favoriser les capacités chez des individus en bonne santé. À la fin du programme planifié de quatre ans, DARPA vise à démontrer que les méthodes et les technologies TNT peuvent au moins produire une amélioration de 30% du taux d’apprentissage et / ou du rendement des compétences par rapport aux schémas de formation traditionnels, avec des effets secondaires négatifs minimes.

“Le Département de la Défense opère dans un monde complexe et interconnecté dans lequel les compétences humaines telles que la communication et l’analyse sont vitales, et le Département a longtemps poussé les frontières de la formation pour maximiser ces compétences”, a déclaré Weber. “L’objectif de DARPA avec le TNT est de renforcer les méthodes de formation existantes les plus efficaces afin que les hommes et les femmes de nos forces armées puissent opérer à leur plein potentiel”.

Reconnaissant que ces nouvelles technologies pour l’apprentissage et la formation pourraient susciter des problèmes sociaux et éthiques, le programme TNT finance l’Arizona State University pour organiser un atelier d’éthique national au cours de la première année du programme. L’atelier engagera des scientifiques, des bioéthiciens, des régulateurs, des spécialistes militaires et d’autres personnes en discussion sur ces questions et produira pour un examen plus large un rapport sur les problèmes éthiques potentiels liés à l’amélioration cognitive pour les combattants.

L’Homme augmenté, réflexions sociologiques pour le militaire
Éthique sur le champ de bataille dans un futur proche
Augmentation des performances humaines avec les nouvelles technologies : Quelles implications pour la défense et la sécurité ?
Étude prospective à l’horizon 2030 : impacts des transformations et ruptures technologiques sur notre environnement stratégique et de sécurité.

Le TNT est un effort de recherche fondamental. Les équipes qui effectuent la recherche sont encouragées à publier leurs résultats dans des revues évaluées par les pairs.

DARPA News

La vision devient temporairement plus claire après avoir zappé le cortex visuel dans le cerveau

Le Lasik [technique d’intervention chirurgicale au laser, Laser-Assisted In-Situ Keratomileusis], les lentilles et les lunettes traitent les problèmes de vision directement à travers des yeux, mais des scientifiques ont aujourd’hui trouvé un moyen de contourner le trouble de la vision en faisant quelque chose à la place du cerveau. Un léger zappe [électrique] de 20 minutes directement dans le cortex visuel du cerveau a démontré une amélioration temporaire de la vision, jusqu’à deux heures, dans une expérimentation conduite sur 20 jeunes participants en bonne santé.

La stimulation transcrânienne à courant direct (transcranial direct-current stimulation : tDCS) a aussi eu un effet de « normalisation » : plus la vue de l’individu était mauvaise, plus l’amélioration était grande ; ceux ayant une vue normale (ou proche de la normale) n’ont pas vu beaucoup de différence.

Pour être clair, la procédure n’est pas un substitut aux lunettes ou au Lasik, étant donné qu’elle n’améliore pas l’état des yeux. Les chercheurs émettent la théorie que l’électricité stimule les signaux visuels pour un traitement plus rapide dans le cerveau, si bien que cela ne traite pas les problèmes oculaires, elle améliore la façon dont le cerveau traite des images sans le bruit et le flou.

La stimulation cérébrale électrique est connue pour améliorer la mémoire, la créativité, et pour stimuler les processus cognitifs généraux, ainsi que la réduction de la dépression. Mais avant que vous n’alliez acheter un kit tDCS (ou en fabriquer un vous-même), sachez que la stimulation électrique du cerveau vient avec un avertissement : elle peut causer des changements d’humeur, des convulsions, et d’autres effets à long terme qu’il reste encore à identifier. En fait, même quand elle est effectuée sous surveillance en laboratoire, la procédure n’est faite que pendant 20 minutes à la fois – et seulement sur des personnes ayant passé des tests médicaux spécifiques avant de subir la procédure.

Des appels pour le contrôle d’appareils commerciaux ont été délivrés par les chercheurs. Nick Davis, maître de conférences en psychologie à la Manchester Metropolitan University a écrit un plaidoyer de prudence sur l’utilisation de ces dispositifs : « Il semble probable que des séances répétées de TMS (transcranial magnetic stimulation : stimulation magnétique transcrânienne) ou de tDCS mènent à des effets neuronaux plus durables ; ces effets longue durée de la stimulation cérébrale donnent une possibilité attrayante pour les traitements cliniques. Cependant, aucune région du cerveau n’existe dans l’isolement, et les chercheurs commencent à comprendre seulement maintenant, les répercussions de la modulation d’une zone du cerveau sur d’autres zones de celui-ci. »

Donc, bien que cette étude montre que le tDCS est important pour les recherches futures sur comment fonctionne le système visuel, il serait préférable de se tenir à distance sur l’utilisation de ces appareils commerciaux jusqu’à ce que des études plus approfondies déterminent que c’est sécurisé.

traduction Thomas Jousse

ScienceAlert ; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.05.019

La stimulation cérébrale électrique améliore la créativité, disent les chercheurs

Les niveaux sécuritaires de la stimulation électrique peuvent améliorer votre capacité de penser de manière plus créative, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de Georgetown.

Le Professeur de psychologie de Georgetown Adam Green et Dr Peter Turkeltaub de Georgetown University Medical Center (GUMC) et MedStar National Rehabilitation Network ont publié une étude le 13 avril 2016 sur Oxford Journals Cerebral Cortex.

L’équipe a utilisé la stimulation transcrânienne à courant direct (tDCS) pour stimuler une région du cerveau connue pour être associée à la créativité en donnant aux sujets des indices verbaux pour réfléchir de manière plus créative.

« Nous avons constaté que les personnes qui étaient plus en mesure d’augmenter leurs activités dans une région à l’avant du cerveau, appelée le cortex frontopolar1, étaient les plus aptes à augmenter la créativité des connexions qu’ils ont formé » explique Green. “Comme la montée en activité dans le cortex frontopolar semblait soutenir un coup de pouce naturel dans la pensée créatrice, nous avons prédit que la stimulation des activités dans cette région du cerveau faciliterait ce coup de pouce, permettant aux gens d’atteindre des sommets créatifs plus élevés. »

L’utilisation de tDCS ciblant le cortex frontopolar dans deux tâches de créativité à permis aux sujets de former de connexions analogiques plus créatives entre un ensemble de jeux de mots et de générer des associations plus créatives entre les mots.

« Ce travail est un départ de la recherche traditionnelle qui traite la créativité comme un trait statique, » explique Green. « Au lieu de cela, nous nous sommes concentrés sur la créativité comme un état dynamique qui peut changer rapidement sur un individu, quand ils « mettent leur chapeau pensant ».

« Les conclusions de cette étude offrent de nouvelles suggestions qu’en donnant aux individus un « zap » de stimulation électrique peut améliorer l’élan naturel de pensée du cerveau dans la créativité », ajoute-t-il.

Les chercheurs ont écrit que leurs résultats prouvent que tDCS améliore l’ « augmentation consciente de la créativité stimulée par l’intervention cognitive et étend les frontières connues de l’amélioration tDCS au raisonnement analogique, une forme d’intelligence créatrice qui est un puissant moteur pour l’innovation. ».

Turkletaub, un neurologue cognitif GUMC, espère qu’un jour les médecins puissent être en mesure d’améliorer le raisonnement analogique créatif à l’aide des tDCS pour aider les personnes atteintes de troubles du cerveau.

Green et Turkeltaub disent que même si leurs résultats sont prometteurs, « il est important d’être prudent sur les applications de stimulation transcrânienne à courant direct (tDCS). »

Il reste beaucoup d’inconnu sur comment la tDCS affecte le fonctionnement du cerveau, « Tout effort visant à utiliser le courant électrique pour stimuler le cerveau en dehors de laboratoire ou clinique pourrait être dangereux et devrait être fortement découragé » a mis en garde Green.

Ce travail a été soutenu par le prix de la National Science Foundation, The John Templeton Foundation, the National Center for Advancing Translational Sciences via Georgetown Howard Universities Center for Clinical and Translational Science (KL2 TR000102) and Pymetrics.

Georgetown University Medical Center (GUMC)


1Cortex préfrontal, aire 10 de Brodmann (frontopolar, antérieur, rostral) ; BA10, cortex frontopolar préfrontal

https://en.wikipedia.org/wiki/Brodmann_area_10

https://fr.wikipedia.org/wiki/Cortex_pr%C3%A9frontal

https://fr.wikipedia.org/wiki/Aires_de_Brodmann