Interface neuronale directethumb|250px|Schéma d'une interface neuronale directe. Une interface neuronale directe - abrégée IND ou BCI ou encore ICM (interface cerveau-machine, ou encore interface cerveau-ordinateur) est une interface de communication directe entre un cerveau et un dispositif externe (un ordinateur, un système électronique...). Ces systèmes peuvent être conçus dans le but d'étudier le cerveau, d'assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines de cognition ou d'action défaillantes. L'IND peut être unidirectionnelle ou bidirectionnelle.
ÉlectroencéphalographieL'électroencéphalographie (EEG) est une méthode d'exploration cérébrale qui mesure l'activité électrique du cerveau par des électrodes placées sur le cuir chevelu souvent représentée sous la forme d'un tracé appelé électroencéphalogramme. Comparable à l'électrocardiogramme qui permet d'étudier le fonctionnement du cœur, l'EEG est un examen indolore et non invasif qui renseigne sur l'activité neurophysiologique du cerveau au cours du temps et en particulier du cortex cérébral soit dans un but diagnostique en neurologie, soit dans la recherche en neurosciences cognitives.
Single-unit recordingIn neuroscience, single-unit recordings (also, single-neuron recordings) provide a method of measuring the electro-physiological responses of a single neuron using a microelectrode system. When a neuron generates an action potential, the signal propagates down the neuron as a current which flows in and out of the cell through excitable membrane regions in the soma and axon. A microelectrode is inserted into the brain, where it can record the rate of change in voltage with respect to time.
Électroencéphalographie intracrânienneL'électroencéphalographie intracrânienne dite aussi intra-cérébrale, sous-durale, stéréotaxique (SEEG) est une méthode d'enregistrement de l'activité du cerveau au moyen d'électrodes implantées en profondeur sous la boîte crânienne utilisée notamment en neurologie, dans le diagnostic pré-chirurgical de l'épilepsie.
Neurophysiologie cliniqueLa neurophysiologie clinique est l'application de l'électrophysiologie à la neurologie, c'est-à-dire la spécialité médicale consacrée à l'étude du système nerveux par l'enregistrement de son activité bioélectrique, qu'elle soit spontanée ou déclenchée par des stimulations. Elle comporte à la fois des activités de recherche concernant la physiopathologie des maladies neurologiques (on parle alors de neurophysiologie expérimentale) et diverses applications adaptées au diagnostic des affections du système nerveux central ou périphérique (on parle alors souvent, dans le monde francophone, d'explorations fonctionnelles du système nerveux).
Implant cérébralLes implants cérébraux, également appelés « BrainChips » ou « Brain implant » en anglais, sont des systèmes électroniques implantés dans le cerveau, afin de lire ou contrôler certains signaux cérébraux. Ils sont également connus sous le nom de « puce électronique cérébrale ». Les implants cérébraux sont des implants électroniques constitués d'électrodes ou de grilles d'électrodes, permettant de lire et contrôler des signaux cérébraux. Les électrodes peuvent être placées de façon très précises à l'aide de bras robotisés.
Apprentissage profondL'apprentissage profond ou apprentissage en profondeur (en anglais : deep learning, deep structured learning, hierarchical learning) est un sous-domaine de l’intelligence artificielle qui utilise des réseaux neuronaux pour résoudre des tâches complexes grâce à des architectures articulées de différentes transformations non linéaires. Ces techniques ont permis des progrès importants et rapides dans les domaines de l'analyse du signal sonore ou visuel et notamment de la reconnaissance faciale, de la reconnaissance vocale, de la vision par ordinateur, du traitement automatisé du langage.
Gamma waveA gamma wave or gamma rhythm is a pattern of neural oscillation in humans with a frequency between 25 and 140 Hz, the 40 Hz point being of particular interest. Gamma rhythms are correlated with large scale brain network activity and cognitive phenomena such as working memory, attention, and perceptual grouping, and can be increased in amplitude via meditation or neurostimulation. Altered gamma activity has been observed in many mood and cognitive disorders such as Alzheimer's disease, epilepsy, and schizophrenia.
Emotion recognitionEmotion recognition is the process of identifying human emotion. People vary widely in their accuracy at recognizing the emotions of others. Use of technology to help people with emotion recognition is a relatively nascent research area. Generally, the technology works best if it uses multiple modalities in context. To date, the most work has been conducted on automating the recognition of facial expressions from video, spoken expressions from audio, written expressions from text, and physiology as measured by wearables.
Brain-readingBrain-reading or thought identification uses the responses of multiple voxels in the brain evoked by stimulus then detected by fMRI in order to decode the original stimulus. Advances in research have made this possible by using human neuroimaging to decode a person's conscious experience based on non-invasive measurements of an individual's brain activity. Brain reading studies differ in the type of decoding (i.e. classification, identification and reconstruction) employed, the target (i.e.
Reconnaissance automatique de la parolevignette|droite|upright=1.4|La reconnaissance vocale est habituellement traitée dans le middleware ; les résultats sont transmis aux applications utilisatrices. La reconnaissance automatique de la parole (souvent improprement appelée reconnaissance vocale) est une technique informatique qui permet d'analyser la voix humaine captée au moyen d'un microphone pour la transcrire sous la forme d'un texte exploitable par une machine.
Binary classificationBinary classification is the task of classifying the elements of a set into two groups (each called class) on the basis of a classification rule. Typical binary classification problems include: Medical testing to determine if a patient has certain disease or not; Quality control in industry, deciding whether a specification has been met; In information retrieval, deciding whether a page should be in the result set of a search or not. Binary classification is dichotomization applied to a practical situation.
Classement automatiquevignette|La fonction 1-x^2-2exp(-100x^2) (rouge) et les valeurs déplacées par un bruit de 0,1*N(0,1). Le classement automatique ou classification supervisée est la catégorisation algorithmique d'objets. Elle consiste à attribuer une classe ou catégorie à chaque objet (ou individu) à classer, en se fondant sur des données statistiques. Elle fait couramment appel à l'apprentissage automatique et est largement utilisée en reconnaissance de formes. En français, le classement fait référence à l'action de classer donc de « ranger dans une classe ».
Interactions homme-machinethumb|Personne plongée dans la réalité virtuelle grâce à un visiocasque et un gant électronique. thumb|L'interface homme-machine d'un des ordinateurs de bord des missions Apollo. L'interaction Homme-machine (ou interaction humain-machine), appelée IHM, s’intéresse à la conception et au développement de systèmes interactifs en prenant en compte ses impacts sociétaux et éthiques. Les humains interagissent avec les ordinateurs qui les entourent et cette interaction nécessite des interfaces qui facilitent la communication entre l'humain et la machine.
Reconnaissance de formesthumb|Reconnaissance de forme à partir de modélisation en 3D La reconnaissance de formes (ou parfois reconnaissance de motifs) est un ensemble de techniques et méthodes visant à identifier des régularités informatiques à partir de données brutes afin de prendre une décision dépendant de la catégorie attribuée à ce motif. On considère que c'est une branche de l'intelligence artificielle qui fait largement appel aux techniques d'apprentissage automatique et aux statistiques.
Cerveauvignette|Cerveau d'un chimpanzé. Le cerveau est le principal organe du système nerveux des animaux bilatériens. Ce terme tient du langage courant (non scientifique) et chez les chordés, comme les humains, il peut désigner l'encéphale, ou uniquement une partie de l'encéphale, le prosencéphale (télencéphale + diencéphale), voire seulement le télencéphale. Néanmoins, dans cet article, le terme « cerveau » prend son sens le plus large. Le cerveau des chordés est situé dans la tête, protégé par le crâne chez les craniés, et son volume varie grandement d'une espèce à l'autre.
Rythme alphaLe rythme alpha désigne un rythme cérébral, c'est-à-dire une oscillation électroencéphalographique (EEG) résultant de l'activité électrique du cerveau, dont la fréquence est comprise entre 7,5 et . Le rythme alpha se manifeste lorsque la personne enregistrée éveillée ferme les yeux et se détend. De par leur grande amplitude, les ondes alpha furent les premiers signaux identifiés par l'inventeur de l'EEG, Hans Berger. M. A. B. Brazier, The Electrical Activity of the Nervous System, London, Pitman, 1970. Cat
ProprioceptionLa proprioception (formé de proprio-, tiré du latin proprius, « propre », et de [ré]ception), ou sensibilité profonde, désigne la perception, consciente ou non, de la position des différentes parties du corps. Elle fonctionne grâce à de nombreux récepteurs musculaires et ligamentaires et aux voies et centres nerveux impliqués. La proprioception fait partie de la somesthésie. Le propriocepteur est le récepteur sensoriel qui assure la proprioception. La proprioception a été d'abord caractérisée chez les humains.
K-moyennesLe partitionnement en k-moyennes (ou k-means en anglais) est une méthode de partitionnement de données et un problème d'optimisation combinatoire. Étant donnés des points et un entier k, le problème est de diviser les points en k groupes, souvent appelés clusters, de façon à minimiser une certaine fonction. On considère la distance d'un point à la moyenne des points de son cluster ; la fonction à minimiser est la somme des carrés de ces distances.
Event-related potentialAn event-related potential (ERP) is the measured brain response that is the direct result of a specific sensory, cognitive, or motor event. More formally, it is any stereotyped electrophysiological response to a stimulus. The study of the brain in this way provides a noninvasive means of evaluating brain functioning. ERPs are measured by means of electroencephalography (EEG). The magnetoencephalography (MEG) equivalent of ERP is the ERF, or event-related field. Evoked potentials and induced potentials are subtypes of ERPs.
