Projet 2

Relations entre les caractéristiques physiques des stimuli et les paradigmes expérimentaux

Ce second projet vise à soutenir des actions méthodologiques destinées à préciser les méthodes d'activation cérébrale. Il s'agit d'étudier systématiquement l'incidence des paramètres psychophysiques des stimulations employées sur les résultats obtenus selon différents protocoles d'activation.

Position du problème
La psychologie, la neuropsychologie cognitive et leurs méthodes expérimentales ont permis d'aboutir à des résultats extrêmement précis par l'observation du comportement. Les paradigmes expérimentaux utilisés, les caractéristiques des stimuli ainsi que les modèles testés sont complexes et extrêmement raffinés ; ils jouent un rôle crucial dans l'obtention des résultats. En fait, de faibles variations des paramètres des stimulations utilisées ou des modifications apparemment bénignes des consignes et des protocoles peuvent induire des résultats différents, voire apparemment contradictoires. La maîtrise de la problématique et des paradigmes qui en découlent joue donc un rôle clé (peut-être plus que dans d'autres domaines) dans l'interprétation des données expérimentales.

Limités à l'étude du comportement, les caractéristiques pertinentes des stimuli et le contexte de leur présentation sont donc extrêmement cruciaux et il est clair que des mesures d'imagerie fonctionnelle cérébrale (quelle que soit la méthode utilisée) se sont déjà trouvées confrontées à ce type de problème. En d'autres termes, changer "une virgule" dans un paradigme expérimental (tout comme dans un programme informatique) modifie de façon parfois considérable et souvent imprévisible les résultats.

Objectifs du projet
Pour permettre la comparaison entre diverses techniques d'imagerie des activités cérébrales, on utilisera, dans un protocole commun, des stimulations de modalités sensorielles différentes que l'on fera varier systématiquement sur toute la gamme des paramètres psychophysiques afin de déterminer la résolution de différentes techniques d'imagerie fonctionnelle. Plus exactement deux études seront conduites :
1. Une étude des relations entre les stimuli et ce que captent les machines. Cette première étude devrait conduire à une détermination des bornes de la sensibilité des machines en faisant appel à différentes modalités sensorielles qui seront, pour chacune d'entre elles, explorées systématiquement sur tout le spectre des paramètres psychophysiques disponibles.

2. Une étude de l'influence des stimuli sur les pattern d'activation des stimuli sensoriels. Là encore, il s'agira de mesurer, pour différentes modalités sensorielles, l'évolution de la forme des réponses en fonction des paramètres physiques des stimuli. L'intérêt est double : mieux maîtriser les phénomènes cognitifs en liant la forme des réponses aux paramètres des entrées, et mettre au point des paradigmes d'activation en insistant, en fonction des résultats de ces études, sur les paramètres déterminants et sur ceux qui ont une incidence mineure.

L'objectif général de cette action incitative sera donc d'étudier le plus précisément possible certaines des caractéristiques des stimuli et des protocoles expérimentaux afin de mieux définir les variations induites éventuelles sur les résultats et leur interprétation.

Plus précisément, les études suivantes seront favorisées :

• Rôle des caractéristiques physiques des stimuli : par exemple intensité et contraste du stimulus par rapport au bruit de fond, temps de montée et de descente, durée de la présentation.
  
  
• Rôle de l'intervalle inter-stimuli et du nombre de stimulations par seconde.
  
  
• Étude de l'adéquation entre les caractéristiques précédentes (caractéristiques physiques des stimuli et intervalle inter-stimuli) et les capacités de détection du système d'imagerie utilisé.
  
  
• Comparaison des capacités de détection de différents systèmes d'imagerie pour un même stimulus ou pour une même situation expérimentale.
  
  
• Définition des caractéristiques optimales permettant l'utilisation simultanée, ou en temps différé, de plusieurs systèmes d'imagerie (par exemple métabolique et électromagnétique) dans un but de "fusion" et d'interprétation conjointe des résultats expérimentaux.

GIS "Sciences de la Cognition"

Sommaire

Imagerie cérébrale (1995)