Il peut être difficile de faire semblant de comprendre si vous portez cette calotte équipée d'électrodes filaires qui surveillent l'activité cérébrale et peuvent évaluer la compréhension. Photo de l'Université de Rochester/avec la permission d'Edmund Lalor Vous vous souvenez de la voix du professeur de Charlie Brown :"Wha wha wha wha..." ? Parfois, nous pouvons entendre quelqu'un parler, mais cela ne signifie pas toujours que nous sommes à l'écoute. Maintenant, les neuroscientifiques ont identifié un moyen de détecter les signaux cérébraux qui indiquent quand une personne comprend réellement la parole.
La technique, qui applique l'apprentissage automatique, représente une avancée dans l'utilisation de la technologie EEG (électroencéphalographie) relativement peu coûteuse (pensez à la scutellaire équipée d'électrodes filaires) pour surveiller l'activité électrique du cerveau et évaluer la compréhension. L'approche pourrait offrir une mesure sensible du développement du langage chez les nourrissons et de la compréhension chez les patients, y compris ceux dans un état de conscience réduit.
"La parole est vraiment incroyable, mais nous y sommes tellement habitués et notre cerveau est si doué pour comprendre un flot constant de mots que nous le tenons souvent pour acquis, " dit Edmond Lalor, professeur agrégé de génie biomédical et de neurosciences à l'Université de Rochester et au Trinity College de Dublin. Lalor, qui a supervisé l'étude publiée en mars 2018 dans la revue Current Biology, souligne que les mots sortent de la langue de la plupart des locuteurs à un rythme impressionnant - environ 120 à 200 mots par minute. Notre cerveau, en cas d'alerte, ont peu de problèmes à suivre et à interpréter les sons comme des syllabes, mots, paragraphes et sens.
Pour détecter la quantité de traitement qui se produit pendant que nous interprétons la parole, Lalor et ses collègues, y compris étudiant diplômé et auteur principal, Michael Broderick, d'abord appliqué l'apprentissage automatique aux enregistrements de livres audio et aux discours de l'ancien président Barack Obama pour évaluer quand les moments clés de compréhension devraient se produire. "L'apprentissage automatique a fini par produire un grand vecteur long de nombres pour chaque mot, " Lalor dit. " Un mot avec une valeur numérique élevée a une grande signification et devrait évoquer une réponse EEG plus forte. " La lecture de l'apprentissage automatique alignée sur les lectures EEG du cerveau des personnes écoutant les mêmes enregistrements, il dit. Les pics de charge électrique du cerveau correspondaient à des moments clés de compréhension.
Pour tester davantage que les pointes de signaux électriques correspondaient à ce que les gens entendaient, l'équipe a effectué des lectures EEG dans d'autres situations où l'écoute était compromise. Dans une, le bruit de fond rendait l'audition du locuteur difficile, et les signaux cérébraux de l'auditeur ont montré une réponse plus faible (la compréhension a été améliorée lorsque l'auditeur a également pu voir une vidéo du locuteur). Dans une autre expérience, l'attention de l'auditeur était brouillée par le son concurrent d'un autre narrateur racontant une histoire différente en même temps. "Cela simule un environnement du monde réel où vous êtes dans une pièce bruyante et vous devez concentrer votre attention sur un haut-parleur et ignorer les voix de tous les autres autour de vous, " explique Broderick. Dans ce scénario de bar bruyant, les lectures EEG du sujet ont également montré une diminution de la compréhension.
Finalement, l'équipe a lu les enregistrements de livres audio à l'envers. Dans ces tests, Broderick dit, la réponse du cerveau a « disparu » parce que les sons n'avaient clairement aucun sens pour les auditeurs.
La pratique consistant à détecter la compréhension à l'aide d'EEG n'est pas nouvelle. Depuis le début des années 1980, les chercheurs ont identifié des pics EEG lorsque les gens entendent des mots inattendus dans une série. La réponse dite N400 est généralement observée environ 400 millisecondes après que le mot incongru ait été entendu. Le problème, dit Lalor, est dans l'interprétation de la signification du signal N400.
"Vous donnez aux gens une phrase comme 'le dentiste m'a dit de brosser mon arbre, ' et il contient cette violation étrange et votre cerveau réagit. Les gens débattent encore de ce que cette réponse pourrait signifier, " Lalor dit. " Ce qui est différent du nôtre, c'est qu'il est construit sur une évaluation de la quantité de sens de chaque mot dans son contexte. Cela peut donc nous permettre de mieux comprendre différents aspects du traitement linguistique."
Alors que Lalor admet que leur modèle pourrait être affiné, il suggère que les tests EEG, qui sont beaucoup moins chers et plus accessibles que les IRM, pourrait trouver plusieurs applications utiles. Les parents qui peuvent être préoccupés par le développement de leur enfant pourraient les demander pour des enfants aussi jeunes que 18 mois, quand la compréhension précoce du langage commence. A ce stade, Les lectures EEG devraient signaler une compréhension de base du langage, dit Lalor. S'ils ne le font pas, cela pourrait être un signe précoce d'un problème de langue, qui pourraient autrement ne pas être diagnostiqués avant un âge plus avancé.
Le test pourrait également offrir un moyen peu coûteux d'évaluer les patients dans un état végétatif apparent. Lalor dit que cela pourrait être aussi simple que de fixer des électrodes à un patient, leur faire écouter un livre audio pendant une heure, puis lancer une analyse. Damien Cruse, un psychologue de l'Université de Birmingham au Royaume-Uni qui a analysé le fonctionnement du cerveau chez des personnes dont la conscience est compromise, qualifié la méthode de l'équipe de "très prometteuse, " ajoutant que des approches comme celles-ci pourraient " fournir aux familles et aux soignants des informations vitales ".
En regardant vers l'avenir, Lalor envisage même de développer des tests EEG portables qui pourraient déterminer instantanément si, dire, un soldat sur un champ de bataille, ou un pilote dans un espace aérien achalandé n'entend pas seulement des instructions, mais — contrairement aux élèves de la classe de Charlie Brown — les inscrivant également.
"Si les signaux sont là, " il dit, "alors vous savez qu'ils comprennent."
Maintenant c'est intéressantMiss Othmar est le nom du professeur de Linus van Pell dans "Peanuts". Elle est apparue pour la première fois dans la bande dessinée le 5 octobre, 1959, et dès le début, Linus avait un énorme béguin pour elle.
