Mesure de signaux neurophysiologiques de Ignorant et Participer processus dans le contrôle de l'attention

L'objectif général de l'expérience suivante est de mesurer indépendamment les signaux neurophysiologiques de deux processus attentionnels — porter attention et ignorer — durant une attention soutenue. Cela est réalisé en concevant une tâche informatisée dans laquelle les participants appuient sur des boutons en réponse à deux entrées sensorielles présentées simultanément, afin d'induire les conditions nécessaires à l'engagement du processus de focalisation, d'ignorance ou d'absence de l'un ou l'autre. Dans un deuxième temps, les participants réalisent la tâche combinée à une électroencéphalographie (EEG), qui détecte et enregistre l'activité électrique cérébrale pendant qu'ils mobilisent les processus de focalisation et d'ignorance.

Ensuite, les données d'EEG sont analysées à l'aide d'un logiciel informatique afin d'extraire les réponses moyennes aux entrées sensorielles dans des conditions d'attention ou d'ignorance, ainsi que dans la condition de référence passive où aucune attention n'est mobilisée. Les résultats fondés sur l'analyse du potentiel lié à un événement, ou ERP, révèlent des différences dans l'évolution temporelle de la réponse neurophysiologique moyenne à une entrée sensorielle unique, selon qu'elle est ignorée ou prise en compte par rapport à la condition de référence passive. Le principal avantage de cette technique par rapport aux mesures existantes, telles que l'effet de modulation attentionnelle, est qu'elle nous permet de tester de nouvelles hypothèses sur le fait que les processus d'attention et d'ignorance sont mis en œuvre par les mêmes mécanismes cérébraux ou par des mécanismes différents.

Les implications de cette technique s'étendent également à la thérapie ou au diagnostic des troubles de l'attention, car des altérations des processus d'attention et d'ignorance peuvent produire des symptômes similaires, tels qu'une distractibilité rendant le choix du traitement difficile. Cette méthode évalue séparément l'intégrité de chacun de ces processus et est donc capable de détecter plus précisément la source réelle du symptôme. Commencez par créer deux gradations sinusoïdales en niveaux de gris d'environ 5,7 pouces de diamètre, et de n'importe quelle fréquence ; les images auront une durée d'affichage de 100 millisecondes.

Inclinez l’un des repères de 10 degrés visuels vers la droite par rapport à la médiane, puis inclinez l’autre repère de 10 degrés visuels vers la gauche par rapport à la médiane. Ensuite, générez deux sons purs, l’un ayant une fréquence de 750 hertz et l’autre de 900 hertz. Chaque son doit durer 100 millisecondes. Veillez à ce que le degré d’inclinaison des stimuli visuels et la différence de fréquence entre les stimuli auditifs soient suffisamment marqués pour que le participant puisse les distinguer sans avoir à faire des suppositions.

Créez ensuite un code informatique qui permettra de contrôler la présentation des stimuli auditifs et visuels pendant l'expérience à l'aide d'un logiciel de présentation. Présentez les stimuli visuels au centre d'un fond gris et diffusez les stimuli auditifs via des haut-parleurs placés de chaque côté de l'écran. Sélectionnez le nombre de stimuli à présenter.

Présentez au moins 150 exemplaires de chaque stimulus visuel et auditif par condition expérimentale afin de garantir un nombre suffisant de répétitions pour obtenir une réponse neurophysiologique fiable. Ensuite, choisissez le chronométrage pour chaque stimulus auditif et visuel. Utilisez un intervalle inter-stimulus (ISI) de 750 à 1000 millisecondes entre les présentations successives de stimuli appartenant à la même modalité, et alternez les stimuli auditifs et visuels.

Enfin, divisez les stimuli en segments de 25. Chaque segment sera précédé par l'une des trois instructions de tâche sélectionnées aléatoirement. Informez le participant de la tâche avant de recueillir les mesures neurophysiologiques de l'activité cérébrale.

Demander au participant de prêter attention et de répondre uniquement aux tons auditifs, et d'ignorer les stimuli visuels. Lorsque l'instruction est d'écouter, demander au participant d'appuyer sur la flèche gauche si le ton est aigu et sur la flèche droite si le ton est grave. De même, demander au participant de prêter attention et de répondre uniquement aux nuances visuelles, et d'ignorer les stimuli auditifs.

Lorsque l'instruction est « regarder », demandez au participant d'appuyer sur la flèche gauche si le cadrage est incliné vers la gauche et sur la flèche droite si le cadrage est incliné vers la droite. Enfin, indiquez au participant de ne pas répondre lorsque l'instruction est passive, tout en veillant à ce qu'il garde les yeux ouverts et reste concentré sur l'écran. Pendant l'expérience, alternez les instructions « écouter » et « regarder » entre les segments afin de rendre la modalité précédemment sollicitée non pertinente, ce qui en fait un distracteur puissant.

Une fois que le participant maîtrise bien la tâche, commencez la collecte des réponses neurophysiologiques aux signaux perçus et ignorés. Pendant la phase Im A, préparez le casque d'électroencéphalographie (EEG) et l'équipement d'enregistrement conformément aux instructions du fabricant. Appliquez le casque sur le cuir chevelu du participant et vérifiez le signal, l'impédance et la qualité à chacun des capteurs.

Ensuite, synchronisez les enregistrements neurophysiologiques avec le logiciel de présentation des stimulis et le logiciel d’enregistrement neurophysiologique conformément aux instructions du fabricant. Enfin, enregistrez les signaux neurophysiologiques pendant que le participant effectue la tâche. Afin de garantir que le logiciel dispose d’un enregistrement précis du moment de chaque stimulus et de chaque réponse, préparez les données neurophysiologiques pour l’analyse statistique à l’aide d’un logiciel d’analyse.

Commencez par éliminer les composantes de signal non neuronales qui contribueraient à la variabilité des enregistrements des réponses cérébrales. Utilisez un filtre passe-haut de 0,1 à 1 hertz pour supprimer les dérives lentes, telles que celles provoquées par les variations d'impédance des capteurs. Ensuite, appliquez un filtre passe-bas de 30 à 50 hertz pour éliminer les composantes à haute fréquence, comme celles introduites par le bruit électrique, puis excluez ou interpolez les capteurs présentant des données peu fiables après la suppression des principales composantes non neuronales.

Recalibrez les données de chaque électrode en calculant la moyenne sur tous les capteurs et en soustrayant cette valeur de chaque capteur. Ensuite, extrayez les épisodes temporels d'environ 1000 millisecondes entourant chaque événement auditif et visuel.

Inclure 100 millisecondes précédant le début du stimulus et 600 millisecondes suivant le début du stimulus. Soustraire la moyenne des données de la période de référence pré-stimulus afin d'exprimer les amplitudes des PEP comme des variations par rapport au signal pré-stimulus. Ensuite, calculer la PEP moyenne en faisant la moyenne des données provenant de tous les épisodes appartenant à la même condition, à savoir des stimuli attentifs, ignorés ou perçus passivement.

Enfin, afin d'identifier le déroulement temporel des processus d'attention, comparez l'amplitude et la chronologie, ainsi que la distribution spatiale de la réponse potentielle liée à l'événement (ERP) après des stimuli attentifs à celles observées durant la condition passive. De manière similaire, afin d'identifier le déroulement temporel de l'ignorance, comparez l'amplitude et la chronologie, ainsi que la distribution spatiale de la réponse ERP après des stimuli ignorés à celles observées durant la condition passive. Le protocole IMAT a révélé des profils temporels et spatiaux uniques des processus d'attention et d'ignorance par rapport à l'effet de modulation de l'attention, défini comme la différence de réponse neurophysiologique entre la condition attentive et la condition ignorée.

Dans le mode sensoriel auditif, les processus d'attention et d'ignorance ont contribué à des moments différents à l'effet de modulation de l'attention après l'apparition du ton. Cela suggère que les deux processus sont nécessaires pendant le traitement sensoriel auditif, et qu'ils impliquent également des dynamiques cérébrales différentes dans le mode sensoriel visuel. Le potentiel évoqué sensoriel visuel a révélé un effet significatif de l'attention, mais non de l'ignorance, ce qui indique que seuls les processus d'attention sont requis lors du traitement sensoriel visuel et expliquent 100 % de l'effet de modulation de l'attention.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment mesurer indépendamment les réponses physiologiques des processus d'attention portée et d'attention ignorée. Après cette procédure, d'autres méthodes comme l'imagerie de source peuvent être réalisées afin de mieux comprendre quelles régions cérébrales sont impliquées dans la génération des signaux neurophysiologiques.