La maîtrise de soi et la flexibilité mentale améliorées par l’intelligence artificielle et la stimulation électrique

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Des chercheurs de la faculté de médecine de l’université du Minnesota ont déclaré qu’une stimulation électrique spécifique du cerveau à l’aide de techniques d’intelligence artificielle pouvait améliorer certaines fonctions cérébrales humaines liées à la flexibilité mentale et à la maîtrise de soi. Cette étude est le fruit d’expériences de stimulation cérébrale réalisées sur 12 personnes subissant une chirurgie cérébrale pour l’épilepsie. Elle a fait l’objet d’une publication dans la revue Nature Biomedical Engineering.

Des centaines d’électrodes pour stimuler le cerveau

La procédure de stimulation cérébrale consiste à placer soigneusement des centaines de minuscules électrodes directement dans le cerveau afin d’enregistrer l’activité et d’identifier l’origine des crises. Une zone spécifique du cerveau, appelée capsule interne a été découverte à l’occasion par ces chercheurs. Lorsqu’elle est stimulée électriquement, elle entraîne une amélioration de certaines fonctions cérébrales chez les patients. Cette zone est souvent altérée dans de nombreuses maladies mentales car elle est liée au contrôle cognitif, c’est-à-dire à l’activité impliquée dans le passage d’un schéma de pensée, ou de comportement, à un autre.

L’intelligence artificielle aide les patients à surmonter les blocages cognitifs

Des algorithmes d’intelligence artificielle ont servi à « décoder » le moment où un patient était bloqué par une difficulté afin de lui envoyer une petite impulsion électrique dans le cerveau et l’amener ainsi à passer outre cette difficulté, explique Alik Widge, professeur adjoint de psychiatrie à l’université du Minnesota et auteur principal de l’étude. Elle ajoute :

« Ce système peut lire l’activité cérébrale, ‘décoder’ le moment où un patient présente une difficulté et appliquer une petite décharge de stimulation électrique au cerveau pour le pousser à surmonter cette difficulté. »

Les résultats sont prometteurs. En effet, cette étude est la première à montrer qu’une fonction mentale spécifique chez l’homme, liée à une maladie mentale, peut être améliorée de manière fiable via une stimulation électrique ciblée. En outre, les chercheurs ont découvert dans cette étude que différentes parties de la capsule interne peuvent être utilisées très efficacement pour l’amélioration des fonctions cognitives.

Des progrès dans la gestion de l’anxiété

Alik Widge a réalisé cette étude avec Sydney Cash, MD, PhD au Massachusetts General Hospital et expert en recherche sur l’épilepsie, et Darin Dougherty, MD, expert en stimulation cérébrale clinique. Les chercheurs ont également constaté une modification de l’état d’anxiété des patients. En effet, en plus de leur épilepsie, certains souffraient d’anxiété sévère. Mais après avoir reçu la stimulation d’amélioration cognitive, ils ont déclaré que leur anxiété s’était améliorée, ils étaient capables de détourner leurs pensées de leur détresse pour se concentrer sur ce à quoi ils voulaient réellement penser. Selon Widge, cela pourrait être un bon moyen de soulager l’anxiété mais aussi des troubles graves comme la dépression.

« Au lieu d’essayer de supprimer les symptômes, nous pourrions donner aux patients un outil leur permettant de prendre le contrôle de leur propre esprit. Nous pourrions les remettre dans le siège du conducteur et leur permettre de ressentir un nouveau sens de l’agence. »

Des études cliniques doivent être menées désormais pour prouver davantage l’efficacité de cette méthode.

Source : Université du Minnesota
Réf : Basu, I., et al. (2021) Closed-loop enhancement and neural decoding of cognitive control in humans. Nature Biomedical Engineering. doi.org/10.1038/s41551-021-00804-y.


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