Une étude internationale impliquant des physiciens de Monash a mis au point une nouvelle approche pour mesurer la conscience, potentiellement changer notre compréhension des problèmes neurologiques complexes.

L'étude publiée aujourd'hui dans Examen physique de la recherche décrit comment les outils de la physique et de la théorie de la complexité ont été utilisés pour déterminer le niveau de conscience chez les mouches des fruits.

"C'est un problème majeur en neurosciences, où il est crucial de faire la différence entre les patients végétatifs qui ne répondent pas et ceux qui souffrent d'une condition dans laquelle un patient est conscient mais ne peut pas bouger ou communiquer verbalement en raison d'une paralysie complète de presque tous les muscles volontaires du corps, " a déclaré l'auteur de l'étude, le Dr Kavan Modi, de l'École de physique et d'astronomie de l'Université Monash.

L'équipe de recherche, qui comprend le Dr Modi, doctorat candidat Roberto Muñoz également de l'École de physique et d'astronomie, et le professeur agrégé de psychologie de l'Université Monash, Nao Tsuchiya, a trouvé un moyen de mesurer le niveau d'excitation consciente chez les mouches des fruits en utilisant les signaux complexes produits par le cerveau.

"Notre technique nous permet de faire la distinction entre les mouches qui ont été anesthésiées et celles qui ne l'ont pas été, en calculant la complexité temporelle des signaux, " a déclaré le Dr Modi.

"L'étude est importante car elle met en évidence une manière objective de mesurer l'excitation consciente, basé sur des idées bien établies de la théorie de la complexité, " il a dit.

"C'est potentiellement applicable aux humains et cela reflète un intérêt croissant pour les nouvelles théories de la conscience qui sont testables expérimentalement."

L'équipe de recherche a étudié les signaux cérébraux produits par 13 mouches des fruits à la fois lorsqu'elles étaient éveillées et lorsqu'elles étaient anesthésiées. Ils ont ensuite analysé les signaux pour voir à quel point ils étaient complexes.

« Nous avons trouvé que la complexité statistique était plus grande lorsqu'un y est éveillé que lorsque le même y est anesthésié, " a déclaré le Dr Modi.

"C'est important car cela suggère un moyen fiable de déterminer le niveau d'éveil conscient en puisant dans une petite région du cerveau, plutôt que de nombreuses parties du cerveau.

"Cela suggère également qu'il existe un marqueur clair d'excitation consciente qui ne dépend pas de stimuli externes spécifiques."

Les chercheurs ont conclu que l'application d'une analyse similaire à d'autres ensembles de données, en particulier, les données EEG humaines pourraient conduire à de nouvelles découvertes concernant la relation entre la conscience et la complexité.