Modélisation des choix et cerveau : Une étude sur l'électroencéphalogramme (EEG) des préférences

Nuri Djavit

Mis à jour le

16 nov. 2012

Modélisation des choix et cerveau : Une étude sur l'électroencéphalogramme (EEG) des préférences

Nuri Djavit

Mis à jour le

16 nov. 2012

Modélisation des choix et cerveau : Une étude sur l'électroencéphalogramme (EEG) des préférences

Nuri Djavit

Mis à jour le

16 nov. 2012

Rami N. Khushabaa, Luke Greenacreb, Sarath Kodagodaa, Jordan Louviereb, Sandra Burkeb, Gamini Dissanayakea,

Abstract

Le choix évoque l'idée d'une sélection orientée d'une action ou d'un objet souhaitable, motivée par des goûts et des dégoûts internes, ou d'autres préférences de ce type. Cependant, ces processus internes relèvent simplement du domaine de notre physiologie humaine. Comprendre les processus physiologiques de la prise de décision dans divers contextes est un objectif central de la science de la décision, car cela présente un grand potentiel pour faire progresser la recherche sur la décision. En tant qu'étude pilote dans ce domaine, cet article explore la nature de la prise de décision en examinant l'activité cérébrale associée, l'électroencéphalogramme (EEG), des personnes afin de comprendre comment le cerveau réagit lors de choix conçus pour susciter les préférences des sujets. Pour faciliter une telle étude, le système d'oculométrie Tobii-Studio a été utilisé pour capturer les préférences basées sur les choix des participants lorsqu'ils observaient soixante-douze ensembles d'objets. Ces ensembles de choix étaient composés de trois images proposant des arrière-plans d'ordinateurs personnels potentiels. Les préférences basées sur les choix ont été identifiées en demandant au répondant de cliquer sur son image préférée. De plus, une interface cerveau-ordinateur (BCI) représentée par le casque EEG sans fil commercial Emotiv EPOC à 14 canaux a été utilisée pour capturer l'activité cérébrale associée pendant la période des expériences. L'analyse en composantes principales (ACP) a été utilisée pour prétraiter les données EEG avant de les analyser avec la transformée de Fourier rapide (FFT) afin d'observer les changements dans les principales bandes de fréquences principales, delta (0,5–4 Hz), thêta (4–7 Hz), alpha (8–12 Hz), bêta (13–30 Hz) et gamma (30–40 Hz). Une mesure d'information mutuelle (IM) a ensuite été utilisée pour étudier les différences entre les hémisphères gauche et droit ainsi que la différence entre l'avant et l'arrière. Dix-huit participants ont été recrutés pour réaliser les expériences, les résultats moyens montrant un changement clair et significatif de l'activité spectrale dans les zones frontales (F3 et F4), pariétales (P7 et P8) et occipitales (O1 et O2) pendant que les participants indiquaient leurs préférences. Les résultats montrent que, si l'on considère la quantité d'échange d'informations entre les hémisphères gauche et droit, les bandes thêta présentaient une redondance minimale et une pertinence maximale par rapport à la tâche à accomplir lorsqu'elles étaient extraites des régions symétriques frontales, pariétales et occipitales, tandis que l'alpha dominait dans les régions frontales et pariétales et le bêta dominait principalement dans les régions occipitales et temporales.Cliquez ici pour le rapport complet.

Rami N. Khushabaa, Luke Greenacreb, Sarath Kodagodaa, Jordan Louviereb, Sandra Burkeb, Gamini Dissanayakea,

Abstract

Le choix évoque l'idée d'une sélection orientée d'une action ou d'un objet souhaitable, motivée par des goûts et des dégoûts internes, ou d'autres préférences de ce type. Cependant, ces processus internes relèvent simplement du domaine de notre physiologie humaine. Comprendre les processus physiologiques de la prise de décision dans divers contextes est un objectif central de la science de la décision, car cela présente un grand potentiel pour faire progresser la recherche sur la décision. En tant qu'étude pilote dans ce domaine, cet article explore la nature de la prise de décision en examinant l'activité cérébrale associée, l'électroencéphalogramme (EEG), des personnes afin de comprendre comment le cerveau réagit lors de choix conçus pour susciter les préférences des sujets. Pour faciliter une telle étude, le système d'oculométrie Tobii-Studio a été utilisé pour capturer les préférences basées sur les choix des participants lorsqu'ils observaient soixante-douze ensembles d'objets. Ces ensembles de choix étaient composés de trois images proposant des arrière-plans d'ordinateurs personnels potentiels. Les préférences basées sur les choix ont été identifiées en demandant au répondant de cliquer sur son image préférée. De plus, une interface cerveau-ordinateur (BCI) représentée par le casque EEG sans fil commercial Emotiv EPOC à 14 canaux a été utilisée pour capturer l'activité cérébrale associée pendant la période des expériences. L'analyse en composantes principales (ACP) a été utilisée pour prétraiter les données EEG avant de les analyser avec la transformée de Fourier rapide (FFT) afin d'observer les changements dans les principales bandes de fréquences principales, delta (0,5–4 Hz), thêta (4–7 Hz), alpha (8–12 Hz), bêta (13–30 Hz) et gamma (30–40 Hz). Une mesure d'information mutuelle (IM) a ensuite été utilisée pour étudier les différences entre les hémisphères gauche et droit ainsi que la différence entre l'avant et l'arrière. Dix-huit participants ont été recrutés pour réaliser les expériences, les résultats moyens montrant un changement clair et significatif de l'activité spectrale dans les zones frontales (F3 et F4), pariétales (P7 et P8) et occipitales (O1 et O2) pendant que les participants indiquaient leurs préférences. Les résultats montrent que, si l'on considère la quantité d'échange d'informations entre les hémisphères gauche et droit, les bandes thêta présentaient une redondance minimale et une pertinence maximale par rapport à la tâche à accomplir lorsqu'elles étaient extraites des régions symétriques frontales, pariétales et occipitales, tandis que l'alpha dominait dans les régions frontales et pariétales et le bêta dominait principalement dans les régions occipitales et temporales.Cliquez ici pour le rapport complet.

Rami N. Khushabaa, Luke Greenacreb, Sarath Kodagodaa, Jordan Louviereb, Sandra Burkeb, Gamini Dissanayakea,

Abstract

Le choix évoque l'idée d'une sélection orientée d'une action ou d'un objet souhaitable, motivée par des goûts et des dégoûts internes, ou d'autres préférences de ce type. Cependant, ces processus internes relèvent simplement du domaine de notre physiologie humaine. Comprendre les processus physiologiques de la prise de décision dans divers contextes est un objectif central de la science de la décision, car cela présente un grand potentiel pour faire progresser la recherche sur la décision. En tant qu'étude pilote dans ce domaine, cet article explore la nature de la prise de décision en examinant l'activité cérébrale associée, l'électroencéphalogramme (EEG), des personnes afin de comprendre comment le cerveau réagit lors de choix conçus pour susciter les préférences des sujets. Pour faciliter une telle étude, le système d'oculométrie Tobii-Studio a été utilisé pour capturer les préférences basées sur les choix des participants lorsqu'ils observaient soixante-douze ensembles d'objets. Ces ensembles de choix étaient composés de trois images proposant des arrière-plans d'ordinateurs personnels potentiels. Les préférences basées sur les choix ont été identifiées en demandant au répondant de cliquer sur son image préférée. De plus, une interface cerveau-ordinateur (BCI) représentée par le casque EEG sans fil commercial Emotiv EPOC à 14 canaux a été utilisée pour capturer l'activité cérébrale associée pendant la période des expériences. L'analyse en composantes principales (ACP) a été utilisée pour prétraiter les données EEG avant de les analyser avec la transformée de Fourier rapide (FFT) afin d'observer les changements dans les principales bandes de fréquences principales, delta (0,5–4 Hz), thêta (4–7 Hz), alpha (8–12 Hz), bêta (13–30 Hz) et gamma (30–40 Hz). Une mesure d'information mutuelle (IM) a ensuite été utilisée pour étudier les différences entre les hémisphères gauche et droit ainsi que la différence entre l'avant et l'arrière. Dix-huit participants ont été recrutés pour réaliser les expériences, les résultats moyens montrant un changement clair et significatif de l'activité spectrale dans les zones frontales (F3 et F4), pariétales (P7 et P8) et occipitales (O1 et O2) pendant que les participants indiquaient leurs préférences. Les résultats montrent que, si l'on considère la quantité d'échange d'informations entre les hémisphères gauche et droit, les bandes thêta présentaient une redondance minimale et une pertinence maximale par rapport à la tâche à accomplir lorsqu'elles étaient extraites des régions symétriques frontales, pariétales et occipitales, tandis que l'alpha dominait dans les régions frontales et pariétales et le bêta dominait principalement dans les régions occipitales et temporales.Cliquez ici pour le rapport complet.