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Guide de neurosciences
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***Clause de non-responsabilité - Les produits EMOTIV sont destinés à être utilisés uniquement pour des applications de recherche et un usage personnel. Nos produits ne sont pas vendus comme dispositifs médicaux tels que définis dans la directive européenne 93/42/EEC. Nos produits ne sont pas conçus ou destinés à être utilisés pour le diagnostic ou le traitement de maladies.
Définition des Neurosciences
La neuroscience est l'étude des processus chimiques, biologiques et anatomiques qui influencent le comportement et la fonction du cerveau. Elle combine une variété de champs interdisciplinaires, notamment la médecine, la chimie, la psychologie, la biologie moléculaire, l'anatomie, la physique et d'autres sciences de la vie pour comprendre le système nerveux.
Qu'est-ce que la Neuroscience ?
La neuroscience est l'étude du système nerveux et comment les nerfs affectent le comportement en utilisant un large éventail d'approches scientifiques. La neuroscience, également appelée science neuronale, cherche à comprendre comment le système nerveux fonctionne, mûrit et se maintient — à la fois chez les individus sains et chez les individus atteints de troubles du cerveau, psychiatriques ou neurodéveloppementaux. Elle se concentre principalement sur la structure et le développement du système nerveux central, qui se compose du cerveau et de la moelle épinière.
Pour cette raison, la recherche en neuroscience se concentre souvent sur la façon dont le cerveau influence le comportement cognitif et la fonction. Ceux qui étudient les neurosciences sont appelés neuroscientifiques. Un neuroscientifique diffère d'un spécialiste des neurosciences en ce que « spécialiste en neurosciences » fait généralement référence aux médecins qui se spécialisent dans le traitement des affections du cerveau et de la colonne vertébrale, tandis que les neuroscientifiques sont des chercheurs qui se spécialisent dans l'étude du système nerveux.
Neurosciences TED Talk
Neurosciences : Explorer le Cerveau
La neuroscience est notre source principale d'informations sur le cerveau et l'impact du cerveau sur le comportement et les fonctions cognitives. Avec un nombre croissant d'outils, tels que l'imagerie par résonance magnétique (IRM), les machines électroencéphalogrammes (EEG) et la technologie d'imagerie 3D, ce domaine aide à décoder les mécanismes complexes du cerveau.
Pourquoi la Neuroscience est-elle Importante
Parce que la neuroscience affecte une large gamme de fonctions humaines, comprendre le cerveau joue un rôle critique dans le traitement et la prévention de nombreuses affections neurologiques.
La neuroscience a aidé à faire avancer notre compréhension de divers troubles et blessures neurologiques, y compris :
TDAH
Addiction
Trouble du spectre autistique
Accident vasculaire cérébral
Tumeurs cérébrales
Paralysie cérébrale
Trisomie 21
Épilepsie
Sclérose en plaques
Maladie de Parkinson
Schizophrénie
Sciatique
Troubles du sommeil
Nouvelles des Neurosciences
Voici quelques récentes nouvelles et avancées en neurosciences que vous devriez connaître.
Les scientifiques découvrent le système de navigation du cerveau. En 2005, les neuroscientifiques ont découvert les cellules « grille » dans le cortex entorhinal qui jouent un rôle majeur dans la façon dont les animaux gardent les positions dans l'espace — un problème fondamental pour la survie.
Les laboratoires de neuroscience adoptent l'optogénétique. La découverte de l'optogénétique en 2005, une technique d'activation des neurones avec la lumière, a fourni aux laboratoires de neuroscience un moyen détaillé d'étudier le rôle des neurones sélectionnés dans une maladie ou un comportement.
La thérapie comportementale cognitive bénéficie de un soutien scientifique. Une méta-analyse de 2012 sur plus de 100 études a trouvé une base d'évidence solide pour la thérapie comportementale cognitive. La TCC s'est avérée particulièrement utile pour les troubles anxieux, les troubles somatoformes, la boulimie, les problèmes de contrôle de la colère et de stress général.
Les scientifiques ouvrent la barrière hémato-encéphalique. Les neuroscientifiques ont réussi à pénétrer la barrière hémato-encéphalique, un réseau de cellules qui protège le cerveau du reste du corps. Bien que la barrière empêche les toxines nuisibles dans le sang d'entrer dans les tissus cérébraux, elle rend également difficile la délivrance de médicaments au cerveau. La barrière hémato-encéphalique a été ouverte chez les humains pour la première fois en 2015.
L'intelligence artificielle alimente les implants neuronaux. Les implants neuronaux peuvent altérer l'activité électrique du cerveau, aidant à restaurer la fonction dans les zones touchées par les lésions cérébrales ou les troubles neurologiques. En 2017, des chercheurs ont prototypé un implant neuronal à l'échelle nanométrique, alimenté par l'IA, capable de renforcer des synapses faibles chez les patients atteints de troubles cérébraux.
Les interfaces cerveau-ordinateur font avancer la réhabilitation neurologique. L'homme quadriplégique Rodrigo Hübner Mendes est devenu la première personne à conduire une voiture de Formule 1 (F1) en utilisant uniquement ses ondes cérébrales en 2017. Cela a été possible en combinant interface cerveau-ordinateur (BCI) et technologie EEG non-invasive. Hübner Mendes portait un casque EEG EMOTIV EPOC+ tandis qu'un ordinateur embarqué traduisait ses pensées en commandes pour conduire la voiture.
Comment la Neuroscience Peut-elle Contribuer à Expliquer le Comportement ?
Recherche en Neurosciences
La recherche en neuroscience est une discipline en rapide croissance, car les avancées dans l'un des principaux domaines des neurosciences contribuent à la recherche dans le domaine en général. Les domaines de recherche en neuroscience couvrent une large gamme de sujets, mais se concentrent principalement sur la relation entre la fonction et la structure du système nerveux et la maladie, le comportement et les processus cognitifs.
Vidéo Neurosciences pour Enfants
Répondre aux Grandes Questions en Neurosciences
Bien que le système nerveux joue un rôle dans un nombre incroyable de fonctions comportementales, certains des sujets les plus intéressants en neurosciences aujourd'hui incluent la neuroscience et le sommeil, la neuroscience et la motivation humaine, la neuroscience sociale et la neuroéconomie. Explorer ces sujets éclaire la façon dont les neurosciences expliquent le comportement à une échelle plus large.
Neurosciences et le Sommeil
Le sommeil a traditionnellement été étudié sous les catégories de la médecine et de la psychologie. À mesure que la neuroscience est devenue un champ disciplinaire établi à la fin des années 1900, la recherche en neuroscience a commencé à se concentrer sur le sommeil. Étant donné que les animaux ont besoin d'une certaine quantité de sommeil pour fonctionner — au risque de leur santé — le sommeil est un comportement neural critique. Les neurosciences du sommeil cherchent à explorer ce qui constitue le sommeil, comment le sommeil est déclenché, ce qui se passe dans le cerveau pendant le sommeil et comment les troubles du sommeil sont causés et traités.
Un type de test EEG est spécifiquement dédié à évaluer les troubles du sommeil. Une « polysomnographie », ou étude du sommeil par EEG, est une procédure nocturne qui mesure l'activité corporelle (fréquence cardiaque, respiration et niveaux d'oxygène) tandis qu'une analyse EEG est effectuée.
Neurosciences et la Motivation Humaine
L'étude des neurosciences et de la motivation humaine examine les composants neurobiologiques de la motivation normale et anormale. Vous pouvez penser à la motivation comme à une attitude ou une caractéristique qui décrit les individus performants. En fait, la motivation est un comportement neurologique qui implique des processus biologiques et psychologiques.
Au niveau biologique, les animaux sont motivés à répondre aux besoins de survie comme la nourriture, l'abri et l'eau. Au niveau psychologique, un certain nombre de facteurs peuvent contribuer à savoir si un animal conserve une impulsion motivationnelle pour répondre à ses besoins fondamentaux. Par exemple, subir des troubles neurologiques tels que la dépression et la schizophrénie ou des maladies comme l'addiction perturbent la motivation.
Thèmes de Neurosciences pour Lire davantage
Neurosciences de la Méditation
La méditation a fait l'objet de centaines d'études en neurosciences. Étant donné que la méditation est fortement associée à la réduction du stress et de l'anxiété, les neuroscientifiques s'intéressent à ses effets sur l'activité cérébrale. De nombreuses études utilisent des techniques d'enregistrement de l'activité cérébrale telles que l'EEG et la neuroimagerie comme l'IRMf pour observer comment la méditation peut affecter les changements dans l'activité cérébrale.
Par exemple, une étude précoce utilisant l'EEG pour enregistrer l'activité cérébrale de méditants zen expérimentés a observé l'apparition d'ondes Alpha, une augmentation de l'amplitude des ondes Alpha, une diminution des ondes Alpha et l'apparition d'ondes Theta. Ces changements dans les états EEG étaient parallèles à l'expérience méditative pratiquée par le sujet. L'activité Alpha est associée à un état d'esprit détendu, calme et lucide, et l'activité Theta chez les adultes est associée à la somnolence.
Neurosciences de la Dépression
Il est reconnu que différentes structures au sein du cerveau jouent un rôle dans la dépression. Sur le plan biologique, les neuroscientifiques ont identifié que certains gènes peuvent influencer la susceptibilité d'un individu à des humeurs dépressives et sa réponse aux médicaments.
Les chercheurs ont utilisé des techniques de neuroimagerie et de tomographie pour comprendre comment la dépression affecte les régions et les fonctions. Les IRMf peuvent mesurer les changements dans les régions du cerveau en réponse aux stimuli, et la tomographie par émission monophotonique (TEMP) et la tomographie par émission de positons (TEP) peuvent mesurer la densité et la distribution des neurotransmetteurs.
Dans le cerveau dépressif, la communication entre les neurones peut être irrégulière — par exemple, un neurorecepteur peut réagir de manière inefficace à un neurotransmetteur. Il est important de prendre en compte que la dépression peut ne pas être due uniquement à des niveaux bas de neurotransmetteurs. À mesure que les chercheurs explorent plus en profondeur les neurosciences de la dépression, ils fournissent une meilleure compréhension des nombreuses causes possibles de la dépression, y compris le traumatisme, la génétique, le stress, et les conditions médicales.
Neurosciences de l'Addiction
Les stigmates sociétaux ont caractérisé l'addiction comme résultant de faiblesses morales ou de manque de volonté. Les recherches sur les neurosciences de l'addiction au cours des 30 dernières années ont démontré que l'addiction est en fait un trouble cérébral chronique. L'addiction perturbe le système de neurocircuits (appelé neurocircuiterie) impliqués dans la motivation et la récompense. Les neurosciences de l'addiction étudient les processus neurologiques sous-jacents aux facteurs biologiques, sociaux et culturels qui contribuent à la vulnérabilité d'une personne à l'addiction et à l'abus de substances.
Vidéo des Neurosciences de l'Addiction
Neurosciences de la Musique
Les neurosciences de la musique cherchent à comprendre les mécanismes neuronaux impliqués dans les processus cognitifs de l'écoute, de la performance, de la composition et de la lecture de la musique.
Étant donné que la musique nous affecte de manière émotionnelle et physique, de nombreuses études indépendantes ont été menées autour des neurosciences de la musique. Par exemple, les chercheurs ont étudié comment la musique contribue au rappel de mémoire chez les sujets souffrant de démence ou de la maladie d'Alzheimer.
Les neurosciences de la musique incluent également la recherche sur le consommateur. Une expérience a enregistré des données EEG de trois artistes norvégiens célèbres pendant qu'ils écoutaient de la musique de divers genres. Les données EEG enregistrées étaient analysées à l'aide d'un algorithme pour détecter si les artistes célèbres appréciaient la musique qu'ils écoutaient. Regardez la vidéo ci-dessous pour découvrir si Lars Vaular, Ole Paus et Margaret Berger sont leurs propres musiciens préférés.
Vidéo « Comprendre Notre Appréciation de la Musique »
Neurosciences de la Mémoire
La mémoire implique des processus cognitifs et neuronaux complexes, et les scientifiques enquêtent encore sur les neurosciences de la mémoire. Cependant, nous avons une compréhension fondamentale de la façon dont les expériences sont encodées dans le cerveau. Les nouveaux souvenirs se forment lorsque les synapses sont modifiées ou redirigées. L'hippocampe et la région parahippocampique convertissent les événements à court terme en souvenirs à long terme. L'amygdale intègre les émotions dans nos expériences vécues.
Neurosciences de la Conscience
La conscience influence le comportement humain, donc les neurosciences fournissent une perspective pour expliquer la conscience. L'étude des neurosciences de la conscience cherche principalement à répondre aux questions sur quelles propriétés neuronales expliquent un état de conscience ou non (conscience générale) et quelles propriétés neuronales identifient la base d'un état de conscience (conscience spécifique).
Champs des Neurosciences
Étant donné que la neuroscience est une étude interdisciplinaire, la recherche et les développements modernes peuvent être catégorisés en de nombreux différents champs des neurosciences.
Liste des champs des neurosciences :
Dans les sections suivantes, nous expliquerons les différences entre la neuroscience et la psychologie et les différences entre les neurosciences et la neurologie, décrirons les principaux champs des neurosciences (neurosciences cognitives et comportementales) et définirons d'autres champs émergents.
Neurosciences Affectives (Neurosciences des Émotions)
Neurosciences Comportementales
Neurosciences Cellulaires
Neurosciences Cliniques
Neurosciences Cognitives
Neurosciences Computationnelles
Neurosciences Culturelles
Cognitive Développementale
Neurosciences
Neurosciences du Développement
Neurosciences Évolutionnelles
Neurosciences Éducatives
Neurosciences Moléculaires
Neurosciences Médicales
Génie neuronal
Neuroanatomie
Neurochimie
Neuroéconomie
Neuroéthique
Neuroéthologie
Neurosciences Gastronomiques
Neurogénétique
Neuroimagerie
Neuroimmunologie
Neuroinformatique
Neurolinguistique
Neuromarketing
Neurophysique
Neurophysiologie
Neuropsychologie
Paléoneurobiologie
Neurosciences Sociales
Neurosciences des Systèmes
Neurosciences Théoriques
Neurosciences Translationnelles
Quelle est la différence entre les Neurosciences et la Psychologie ?
Comment les neurosciences sont-elles liées à la psychologie ? Revenons à la définition des neurosciences. Il s'agit de l'étude des processus chimiques, biologiques et anatomiques qui influencent le comportement et la fonction du cerveau, tandis que la psychologie est l'étude abstraite du comportement humain. Vous pouvez étudier la psychologie et apprendre sur la nature humaine, mais sans connaissance scientifique de la manière dont le cerveau fonctionne, vous ne pourriez ne pas obtenir le tableau complet. Les scientifiques découvrent encore comment le cerveau est impliqué dans les processus psychologiques tels que la personnalité, le comportement et l'émotion.
Neurologie vs Neurosciences
Les neurosciences concernent l'étude du système nerveux, tandis que la neurologie concerne son traitement médical. La neurologie est le domaine de la médecine qui se spécialise dans les systèmes nerveux central, périphérique et autonome. Les neurologues sont des médecins, qui diagnostiquent et traitent les maladies et troubles neuronaux.
Neurosciences Cognitives
La neuroscience cognitive est un sous-domaine des neurosciences qui étudie les processus biologiques qui sous-tendent la cognition, notamment en ce qui concerne les connexions neuronales. L'objectif de la neuroscience cognitive est de déterminer comment le cerveau parvient aux fonctions qu'il réalise. La neuroscience cognitive est considérée comme une branche à la fois de la psychologie et des neurosciences (science cognitive vs neuroscience) car elle combine les sciences biologiques avec les sciences comportementales, telles que la psychiatrie et la psychologie. Les technologies utilisées dans la recherche en neurosciences, notamment la neuroimagerie, fournissent un aperçu des observations comportementales lorsque les données comportementales sont insuffisantes.
Exemple de Neurosciences Cognitives
Examiner des expériences de neurosciences cognitives est utile pour comprendre les neurosciences cognitives en action. Une expérience récente lauréate du prix a exploré le rôle de la dopamine, un neurotransmetteur associé au sentiment de satisfaction, dans la prise de décision. Les humains doivent être capables de prendre des décisions qui leur sont bénéfiques pour survivre. Lorsque nous prenons une décision qui entraîne une récompense, le niveau d'activité des neurones de la dopamine augmente, et finalement cette réponse se produit même en anticipation d'une récompense.
Ce processus biologique est la raison pour laquelle nous recherchons des récompenses toujours plus grandes, telles que des promotions ou des diplômes, car un plus grand nombre de récompenses sont liées à une plus grande chance de survie. La prise de décision est un exemple de processus biologique qui influence la cognition (exemple de neurosciences cognitives).
Neurosciences Comportementales
Les neurosciences comportementales découvrent comment le cerveau influence le comportement en appliquant la biologie à l'étude de la physiologie, de la génétique et des mécanismes de développement. Comme le nom le suggère, ce sous-domaine est le lien entre neurosciences et comportement. Les neurosciences comportementales se concentrent sur les cellules nerveuses, les neurotransmetteurs et les circuits neuronaux pour enquêter sur les processus biologiques qui sous-tendent à la fois le comportement normal et anormal (neurosciences biologiques).
De nombreuses expériences influentes en neurosciences comportementales ont tiré des conclusions critiques en utilisant des sujets non humains — souvent des singes, des rats ou des souris — menant à l'hypothèse que les organismes humains et non humains partagent des similitudes biologiques et comportementales. Les neurosciences comportementales sont également appelées psychologie biologique, biopsychologie ou psychobiologie.
Neurosciences Computationnelles
Les neurosciences computationnelles utilisent l'analyse théorique, les simulations informatiques et les modèles mathématiques pour comprendre la fonction neuronale du niveau moléculaire et cellulaire au niveau du réseau, et, à leur tour, au niveau de la cognition et du comportement.
Neurosciences Sociales
Les neurosciences sociales étudient et mettent en œuvre des concepts biologiques pour comprendre les processus sociaux et le comportement. Parce que les humains sont une espèce sociale, nous créons des unités sociales telles que les familles, les communautés, les quartiers. Les neurosciences sociales prédisent que ces unités sociales sont en place parce que les comportements sociaux associés aident les humains à survivre et à se reproduire.
Neurosciences Cliniques
Les neurosciences cliniques étudient les mécanismes biologiques qui sous-tendent les troubles et maladies neurologiques et cherchent à développer des moyens de diagnostiquer et de traiter ces troubles. Les neurosciences cliniques sont également appelées neurosciences médicales.
Neurosciences Éducatives
Les neurosciences éducatives explorent la connexion entre les processus biologiques et l'éducation en enquêtant sur les processus neuronaux impliqués dans l'apprentissage, la lecture, le calcul et les troubles neurodéveloppementaux liés à l'éducation tels que la dyslexie et le TDAH.
Neurosciences des Systèmes
Les neurosciences des systèmes englobent l'étude de la façon dont les cellules nerveuses se comportent dans les voies neuronales, les circuits neuronaux et les réseaux neuronaux. Les neurosciences des systèmes cherchent à comprendre la structure et la fonction du cerveau à la fois au niveau moléculaire et cellulaire (par exemple, comment les circuits neuronaux analysent l'information sensorielle et exécutent des fonctions spécifiques) et au niveau cognitif et comportemental (comment le langage et la mémoire fonctionnent).
Neurosciences Cognitives Développementales
Les neurosciences cognitives développementales examinent les processus psychologiques et leurs bases neurologiques dans l'esprit en développement — notamment comment les changements biologiques et environnementaux affectent le cerveau à mesure que les enfants grandissent.
Neurosciences du Développement
Les neurosciences du développement fournissent un aperçu des processus qui génèrent et influencent le système nerveux, en mettant l'accent sur son développement cellulaire et moléculaire principalement pendant la période prénatale.
Neurosciences Théoriques
Le terme « Neurosciences Théoriques » est souvent utilisé de manière interchangeable avec « Neurosciences Computationnelles » (l'utilisation de l'analyse théorique, des simulations informatiques et des modèles mathématiques pour comprendre la fonction neuronale du niveau moléculaire et cellulaire au niveau du réseau au niveau de la cognition et du comportement). La différence subtile entre les neurosciences théoriques et computationnelles est que les neurosciences théoriques mettent l'accent sur la proposition d'approches théoriques pour étudier le cerveau plutôt que sur la proposition de modèles mathématiques et la collecte de données.
Neurosciences Translationnelles
Les neurosciences translationnelles visent à développer des applications cliniques, solutions et thérapies pour les troubles neuronaux. Ces applications incluent les interfaces cerveau-ordinateur et les implants auditifs et rétiniens.
Neurosciences Moléculaires
Les neurosciences moléculaires appliquent la biologie moléculaire et la génétique moléculaire à l'étude du système nerveux. Ce sous-domaine examine comment les neurones répondent aux signaux moléculaires, comment les axones forment des modèles de connectivité et la base moléculaire de la neuroplasticité — la capacité du cerveau à se modifier lui-même. Les neurosciences moléculaires et cellulaires cherchent toutes deux à comprendre comment les neurones se développent et comment les changements génétiques affectent les fonctions biologiques. Les neurosciences cellulaires étudient les neurones au niveau cellulaire — comment les neurones travaillent ensemble, comment les neurones s'influencent mutuellement et les différents types et fonctions des neurones.
Neurosciences des Émotions
Les neurosciences des émotions, souvent appelées neurosciences affectives, étudient les mécanismes neuronaux de l'émotion. On pense que l'émotion est directement liée aux structures du système limbique, au centre du cerveau. Les neurosciences affectives combinent les neurosciences et la psychologie. Par exemple, elles pourraient explorer le chevauchement des mécanismes neuronaux et mentaux entre les processus émotionnels et non émotionnels, qui, jusqu'à récemment, étaient considérés comme des processus cognitifs distincts.
Brève Histoire des Neurosciences
Certains des premières contributions aux neurosciences ont été faites par des philosophes. Jusqu'à 400-300 avant J.C., le cœur était considéré comme la source de la conscience. Hippocrate et Platon ont remis en question cette notion en plaidant pour le rôle du cerveau dans la sensation et l'intelligence.
Le médecin Luigi Galvani a découvert l'électricité animale à la fin des années 1700, devenant l'un des premiers à étudier les signaux électriques des neurones et des muscles.
Au début des années 1800, le physiologiste français Jean Pierre Flourens a pionnier l'ablation expérimentale (lésion cérébrale chirurgicale) et est devenu le premier à prouver que l'esprit était situé dans le cerveau, et non dans le cœur. Flourens a observé les effets causés par l'ablation de différentes parties du système nerveux.
De nombreux scientifiques de la fin du 19ème siècle ont ouvert la voie à la compréhension par les neurosciences de l'activité électrique du cerveau. Emil du Bois-Reymond a démontré la nature électrique du signal nerveux, Hermann von Helmholtz a mesuré la vitesse du signal nerveux et Richard Caton et Adolf Beck ont observé l'activité électrique dans les hémisphères cérébraux des lapins, singes et chiens.
Camillo Golgi a développé une méthode de coloration (maintenant connue sous le nom de coloration Golgi) pour visualiser les tissus nerveux sous microscope optique. Cette technique a été utilisée par Santiago Ramón y Cajal et a conduit à la formation de la théorie neuronale, le concept selon lequel le système nerveux est composé de cellules individuelles. Golgi et Ramón y Cajal ont ensuite remporté le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1906.
Paul Broca, John Hughlings Jackson et Carl Wernicke ont tous contribué à l'hypothèse de « localisation des fonctions » des neurosciences, laquelle suggère que certaines parties du cerveau sont responsables de certaines fonctions, à la fin des années 1800.
Les neurosciences ont été formellement établies comme une discipline académique dans les années 1950 et 60. David Rioch, Francis O. Schmitt, James L. McGaugh et Stephen Kuffler ont été parmi les premiers à intégrer les neurosciences dans les instituts de recherche biomédicale et à établir des programmes et des départements de recherche en neurosciences.
Ces intérêts croissants ont conduit à la formation de plusieurs organisations de neurosciences à la fin des années 1960 qui existent encore aujourd'hui. Celles-ci incluent l'organisation internationale de recherche cérébrale, la société internationale de neurochimie, la société européenne du cerveau et du comportement et la société pour les neurosciences.
Plus récemment, un certain nombre de disciplines appliquées ont émergé des neurosciences, telles que le neuromarketing, la neuroéconomie, l'éducation neuronale, la neuroéthique et le droit neuronal.
Qui a Découvert les Neurosciences ?
Santiago Ramón y Cajal est appelé le « père des neurosciences » en raison de ses recherches pionnières sur la structure microscopique du cerveau. Ramón y Cajal a fourni des preuves de la théorie neuronale, qui est considérée comme le fondement des neurosciences modernes. Il a démontré que les cellules nerveuses sont individuelles et contiguës (en proximité), et non continues, et a découvert le cône de croissance axonal (l'extension d'un neurite en développement cherchant sa cible synaptique).
Neurosciences EEG
La recherche en neurosciences utilise souvent des techniques de neuroimagerie telles que l'électroencéphalographie (EEG) pour analyser le cerveau. L'EEG est un processus électrophysiologique qui enregistre l'activité électrique du cerveau. Les neuroscientifiques peuvent analyser les données EEG pour comprendre les processus cognitifs qui sous-tendent le comportement humain. Par exemple, les neuroscientifiques cognitifs ont utilisé l'EEG pour suivre les changements d'activité cérébrale en réponse à différents stimuli (EEG neurosciences cognitives).
Parce que l'EEG fournit un moyen scientifique pour étudier le retour d'information et le comportement d'un individu, l'EEG est également une solution précieuse pour les études de consommateurs. L'utilisation des neurotechnologies comme l'EEG pour étudier les réactions des consommateurs est appelée neurosciences des consommateurs ou neuromarketing (marketing neuroscientifique).
EEG Clinique et Neurosciences
L'EEG clinique et les neurosciences utilisent l'EEG pour diagnostiquer et surveiller les patients atteints d'épilepsie, d'accident vasculaire cérébral ou d'autres troubles, où d'autres technologies ne peuvent pas être utilisées en raison de circonstances spécifiques (par exemple, les patients avec des fragments ou plaques de métal dans la tête ne peuvent pas subir d'études IRM). L'EEG est également utilisé dans la réhabilitation ou la restauration de la fonction pour les sujets souffrant de paralysie ou de troubles moteurs grâce à son utilisation comme interface cerveau-ordinateur. L'EEG clinique peut également être utilisé pour évaluer les troubles du sommeil.
Avantages de l'EEG pour la Recherche en Neurosciences
Comparé à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l'EEG a une résolution temporelle très élevée, ce qui signifie qu'il peut capter les réactions rapides du cerveau qui se produisent à la vitesse des millisecondes. Cela lui permet de s'accorder très précisément par rapport à ce qui se passe dans le cerveau et dans l'environnement.
Les données EEG sont collectées de manière non invasive. Par comparaison, l'électrocorticographie nécessite une neurochirurgie pour placer des électrodes directement sur la surface du cerveau.
Comparé aux méthodes de test comportemental, l'EEG peut détecter les traitements cachés (traitement qui ne nécessite pas de réponse). Il peut également être utilisé chez des sujets incapables de faire une réponse motrice.
L'analyse du sommeil par EEG peut indiquer des aspects significatifs du timing de la maturation cérébrale.
Il n'y a pas de danger physique autour d'une machine EEG. L'IRMf et l'IRM sont des aimants puissants ce qui est prohibitif pour les patients avec des aides ou implants métalliques, tels que des stimulateurs cardiaques.
EMOTIV offre-t-il des produits de Neurosciences ?
EMOTIV propose un certain nombre de produits de neurosciences pour la recherche académique en neurosciences, la recherche consommateur, la performance cognitive, le neuromarketing et les applications technologiques contrôlées par le cerveau. Les solutions de neurosciences d'EMOTIV incluent des logiciels de neurosciences, des logiciels BCI et une technologie matérielle EEG.
EmotivPro est une solution logicielle de neurosciences pour la recherche et l'éducation, permettant aux utilisateurs d'analyser les données EEG, d'afficher les enregistrements EEG en temps réel et de marquer les événements. Le EmotivBCI est un logiciel d'interface cerveau-ordinateur qui peut être utilisé pour mettre en œuvre directement un BCI dans un ordinateur. Les outils de neurosciences supplémentaires d'EMOTIV incluent un logiciel de visualisation cérébrale BrainViz.
Les produits de neurosciences d'EMOTIV pour la technologie de mesure cérébrale sont considérés comme les dispositifs Brainwear® EEG mobiles et sans fil les plus rentables et crédibles sur le marché. Pour la recherche en neurosciences et l'utilisation commerciale, le casque EMOTIV EPOC+, lauréat de nombreux prix, et l'édition anniversaire de 10 ans EPOC X fournissent des données cérébrales de qualité professionnelle. La casquette EMOTIV EPOC FLEX offre une couverture haute densité et des capteurs électroencéphalogrammes mobiles optimaux pour la recherche en neurosciences.
***Clause de non-responsabilité - Les produits EMOTIV sont destinés à être utilisés uniquement pour des applications de recherche et un usage personnel. Nos produits ne sont pas vendus comme dispositifs médicaux tels que définis dans la directive européenne 93/42/EEC. Nos produits ne sont pas conçus ou destinés à être utilisés pour le diagnostic ou le traitement de maladies.
Définition des Neurosciences
La neuroscience est l'étude des processus chimiques, biologiques et anatomiques qui influencent le comportement et la fonction du cerveau. Elle combine une variété de champs interdisciplinaires, notamment la médecine, la chimie, la psychologie, la biologie moléculaire, l'anatomie, la physique et d'autres sciences de la vie pour comprendre le système nerveux.
Qu'est-ce que la Neuroscience ?
La neuroscience est l'étude du système nerveux et comment les nerfs affectent le comportement en utilisant un large éventail d'approches scientifiques. La neuroscience, également appelée science neuronale, cherche à comprendre comment le système nerveux fonctionne, mûrit et se maintient — à la fois chez les individus sains et chez les individus atteints de troubles du cerveau, psychiatriques ou neurodéveloppementaux. Elle se concentre principalement sur la structure et le développement du système nerveux central, qui se compose du cerveau et de la moelle épinière.
Pour cette raison, la recherche en neuroscience se concentre souvent sur la façon dont le cerveau influence le comportement cognitif et la fonction. Ceux qui étudient les neurosciences sont appelés neuroscientifiques. Un neuroscientifique diffère d'un spécialiste des neurosciences en ce que « spécialiste en neurosciences » fait généralement référence aux médecins qui se spécialisent dans le traitement des affections du cerveau et de la colonne vertébrale, tandis que les neuroscientifiques sont des chercheurs qui se spécialisent dans l'étude du système nerveux.
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Neurosciences : Explorer le Cerveau
La neuroscience est notre source principale d'informations sur le cerveau et l'impact du cerveau sur le comportement et les fonctions cognitives. Avec un nombre croissant d'outils, tels que l'imagerie par résonance magnétique (IRM), les machines électroencéphalogrammes (EEG) et la technologie d'imagerie 3D, ce domaine aide à décoder les mécanismes complexes du cerveau.
Pourquoi la Neuroscience est-elle Importante
Parce que la neuroscience affecte une large gamme de fonctions humaines, comprendre le cerveau joue un rôle critique dans le traitement et la prévention de nombreuses affections neurologiques.
La neuroscience a aidé à faire avancer notre compréhension de divers troubles et blessures neurologiques, y compris :
TDAH
Addiction
Trouble du spectre autistique
Accident vasculaire cérébral
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Maladie de Parkinson
Schizophrénie
Sciatique
Troubles du sommeil
Nouvelles des Neurosciences
Voici quelques récentes nouvelles et avancées en neurosciences que vous devriez connaître.
Les scientifiques découvrent le système de navigation du cerveau. En 2005, les neuroscientifiques ont découvert les cellules « grille » dans le cortex entorhinal qui jouent un rôle majeur dans la façon dont les animaux gardent les positions dans l'espace — un problème fondamental pour la survie.
Les laboratoires de neuroscience adoptent l'optogénétique. La découverte de l'optogénétique en 2005, une technique d'activation des neurones avec la lumière, a fourni aux laboratoires de neuroscience un moyen détaillé d'étudier le rôle des neurones sélectionnés dans une maladie ou un comportement.
La thérapie comportementale cognitive bénéficie de un soutien scientifique. Une méta-analyse de 2012 sur plus de 100 études a trouvé une base d'évidence solide pour la thérapie comportementale cognitive. La TCC s'est avérée particulièrement utile pour les troubles anxieux, les troubles somatoformes, la boulimie, les problèmes de contrôle de la colère et de stress général.
Les scientifiques ouvrent la barrière hémato-encéphalique. Les neuroscientifiques ont réussi à pénétrer la barrière hémato-encéphalique, un réseau de cellules qui protège le cerveau du reste du corps. Bien que la barrière empêche les toxines nuisibles dans le sang d'entrer dans les tissus cérébraux, elle rend également difficile la délivrance de médicaments au cerveau. La barrière hémato-encéphalique a été ouverte chez les humains pour la première fois en 2015.
L'intelligence artificielle alimente les implants neuronaux. Les implants neuronaux peuvent altérer l'activité électrique du cerveau, aidant à restaurer la fonction dans les zones touchées par les lésions cérébrales ou les troubles neurologiques. En 2017, des chercheurs ont prototypé un implant neuronal à l'échelle nanométrique, alimenté par l'IA, capable de renforcer des synapses faibles chez les patients atteints de troubles cérébraux.
Les interfaces cerveau-ordinateur font avancer la réhabilitation neurologique. L'homme quadriplégique Rodrigo Hübner Mendes est devenu la première personne à conduire une voiture de Formule 1 (F1) en utilisant uniquement ses ondes cérébrales en 2017. Cela a été possible en combinant interface cerveau-ordinateur (BCI) et technologie EEG non-invasive. Hübner Mendes portait un casque EEG EMOTIV EPOC+ tandis qu'un ordinateur embarqué traduisait ses pensées en commandes pour conduire la voiture.
Comment la Neuroscience Peut-elle Contribuer à Expliquer le Comportement ?
Recherche en Neurosciences
La recherche en neuroscience est une discipline en rapide croissance, car les avancées dans l'un des principaux domaines des neurosciences contribuent à la recherche dans le domaine en général. Les domaines de recherche en neuroscience couvrent une large gamme de sujets, mais se concentrent principalement sur la relation entre la fonction et la structure du système nerveux et la maladie, le comportement et les processus cognitifs.
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Répondre aux Grandes Questions en Neurosciences
Bien que le système nerveux joue un rôle dans un nombre incroyable de fonctions comportementales, certains des sujets les plus intéressants en neurosciences aujourd'hui incluent la neuroscience et le sommeil, la neuroscience et la motivation humaine, la neuroscience sociale et la neuroéconomie. Explorer ces sujets éclaire la façon dont les neurosciences expliquent le comportement à une échelle plus large.
Neurosciences et le Sommeil
Le sommeil a traditionnellement été étudié sous les catégories de la médecine et de la psychologie. À mesure que la neuroscience est devenue un champ disciplinaire établi à la fin des années 1900, la recherche en neuroscience a commencé à se concentrer sur le sommeil. Étant donné que les animaux ont besoin d'une certaine quantité de sommeil pour fonctionner — au risque de leur santé — le sommeil est un comportement neural critique. Les neurosciences du sommeil cherchent à explorer ce qui constitue le sommeil, comment le sommeil est déclenché, ce qui se passe dans le cerveau pendant le sommeil et comment les troubles du sommeil sont causés et traités.
Un type de test EEG est spécifiquement dédié à évaluer les troubles du sommeil. Une « polysomnographie », ou étude du sommeil par EEG, est une procédure nocturne qui mesure l'activité corporelle (fréquence cardiaque, respiration et niveaux d'oxygène) tandis qu'une analyse EEG est effectuée.
Neurosciences et la Motivation Humaine
L'étude des neurosciences et de la motivation humaine examine les composants neurobiologiques de la motivation normale et anormale. Vous pouvez penser à la motivation comme à une attitude ou une caractéristique qui décrit les individus performants. En fait, la motivation est un comportement neurologique qui implique des processus biologiques et psychologiques.
Au niveau biologique, les animaux sont motivés à répondre aux besoins de survie comme la nourriture, l'abri et l'eau. Au niveau psychologique, un certain nombre de facteurs peuvent contribuer à savoir si un animal conserve une impulsion motivationnelle pour répondre à ses besoins fondamentaux. Par exemple, subir des troubles neurologiques tels que la dépression et la schizophrénie ou des maladies comme l'addiction perturbent la motivation.
Thèmes de Neurosciences pour Lire davantage
Neurosciences de la Méditation
La méditation a fait l'objet de centaines d'études en neurosciences. Étant donné que la méditation est fortement associée à la réduction du stress et de l'anxiété, les neuroscientifiques s'intéressent à ses effets sur l'activité cérébrale. De nombreuses études utilisent des techniques d'enregistrement de l'activité cérébrale telles que l'EEG et la neuroimagerie comme l'IRMf pour observer comment la méditation peut affecter les changements dans l'activité cérébrale.
Par exemple, une étude précoce utilisant l'EEG pour enregistrer l'activité cérébrale de méditants zen expérimentés a observé l'apparition d'ondes Alpha, une augmentation de l'amplitude des ondes Alpha, une diminution des ondes Alpha et l'apparition d'ondes Theta. Ces changements dans les états EEG étaient parallèles à l'expérience méditative pratiquée par le sujet. L'activité Alpha est associée à un état d'esprit détendu, calme et lucide, et l'activité Theta chez les adultes est associée à la somnolence.
Neurosciences de la Dépression
Il est reconnu que différentes structures au sein du cerveau jouent un rôle dans la dépression. Sur le plan biologique, les neuroscientifiques ont identifié que certains gènes peuvent influencer la susceptibilité d'un individu à des humeurs dépressives et sa réponse aux médicaments.
Les chercheurs ont utilisé des techniques de neuroimagerie et de tomographie pour comprendre comment la dépression affecte les régions et les fonctions. Les IRMf peuvent mesurer les changements dans les régions du cerveau en réponse aux stimuli, et la tomographie par émission monophotonique (TEMP) et la tomographie par émission de positons (TEP) peuvent mesurer la densité et la distribution des neurotransmetteurs.
Dans le cerveau dépressif, la communication entre les neurones peut être irrégulière — par exemple, un neurorecepteur peut réagir de manière inefficace à un neurotransmetteur. Il est important de prendre en compte que la dépression peut ne pas être due uniquement à des niveaux bas de neurotransmetteurs. À mesure que les chercheurs explorent plus en profondeur les neurosciences de la dépression, ils fournissent une meilleure compréhension des nombreuses causes possibles de la dépression, y compris le traumatisme, la génétique, le stress, et les conditions médicales.
Neurosciences de l'Addiction
Les stigmates sociétaux ont caractérisé l'addiction comme résultant de faiblesses morales ou de manque de volonté. Les recherches sur les neurosciences de l'addiction au cours des 30 dernières années ont démontré que l'addiction est en fait un trouble cérébral chronique. L'addiction perturbe le système de neurocircuits (appelé neurocircuiterie) impliqués dans la motivation et la récompense. Les neurosciences de l'addiction étudient les processus neurologiques sous-jacents aux facteurs biologiques, sociaux et culturels qui contribuent à la vulnérabilité d'une personne à l'addiction et à l'abus de substances.
Vidéo des Neurosciences de l'Addiction
Neurosciences de la Musique
Les neurosciences de la musique cherchent à comprendre les mécanismes neuronaux impliqués dans les processus cognitifs de l'écoute, de la performance, de la composition et de la lecture de la musique.
Étant donné que la musique nous affecte de manière émotionnelle et physique, de nombreuses études indépendantes ont été menées autour des neurosciences de la musique. Par exemple, les chercheurs ont étudié comment la musique contribue au rappel de mémoire chez les sujets souffrant de démence ou de la maladie d'Alzheimer.
Les neurosciences de la musique incluent également la recherche sur le consommateur. Une expérience a enregistré des données EEG de trois artistes norvégiens célèbres pendant qu'ils écoutaient de la musique de divers genres. Les données EEG enregistrées étaient analysées à l'aide d'un algorithme pour détecter si les artistes célèbres appréciaient la musique qu'ils écoutaient. Regardez la vidéo ci-dessous pour découvrir si Lars Vaular, Ole Paus et Margaret Berger sont leurs propres musiciens préférés.
Vidéo « Comprendre Notre Appréciation de la Musique »
Neurosciences de la Mémoire
La mémoire implique des processus cognitifs et neuronaux complexes, et les scientifiques enquêtent encore sur les neurosciences de la mémoire. Cependant, nous avons une compréhension fondamentale de la façon dont les expériences sont encodées dans le cerveau. Les nouveaux souvenirs se forment lorsque les synapses sont modifiées ou redirigées. L'hippocampe et la région parahippocampique convertissent les événements à court terme en souvenirs à long terme. L'amygdale intègre les émotions dans nos expériences vécues.
Neurosciences de la Conscience
La conscience influence le comportement humain, donc les neurosciences fournissent une perspective pour expliquer la conscience. L'étude des neurosciences de la conscience cherche principalement à répondre aux questions sur quelles propriétés neuronales expliquent un état de conscience ou non (conscience générale) et quelles propriétés neuronales identifient la base d'un état de conscience (conscience spécifique).
Champs des Neurosciences
Étant donné que la neuroscience est une étude interdisciplinaire, la recherche et les développements modernes peuvent être catégorisés en de nombreux différents champs des neurosciences.
Liste des champs des neurosciences :
Dans les sections suivantes, nous expliquerons les différences entre la neuroscience et la psychologie et les différences entre les neurosciences et la neurologie, décrirons les principaux champs des neurosciences (neurosciences cognitives et comportementales) et définirons d'autres champs émergents.
Neurosciences Affectives (Neurosciences des Émotions)
Neurosciences Comportementales
Neurosciences Cellulaires
Neurosciences Cliniques
Neurosciences Cognitives
Neurosciences Computationnelles
Neurosciences Culturelles
Cognitive Développementale
Neurosciences
Neurosciences du Développement
Neurosciences Évolutionnelles
Neurosciences Éducatives
Neurosciences Moléculaires
Neurosciences Médicales
Génie neuronal
Neuroanatomie
Neurochimie
Neuroéconomie
Neuroéthique
Neuroéthologie
Neurosciences Gastronomiques
Neurogénétique
Neuroimagerie
Neuroimmunologie
Neuroinformatique
Neurolinguistique
Neuromarketing
Neurophysique
Neurophysiologie
Neuropsychologie
Paléoneurobiologie
Neurosciences Sociales
Neurosciences des Systèmes
Neurosciences Théoriques
Neurosciences Translationnelles
Quelle est la différence entre les Neurosciences et la Psychologie ?
Comment les neurosciences sont-elles liées à la psychologie ? Revenons à la définition des neurosciences. Il s'agit de l'étude des processus chimiques, biologiques et anatomiques qui influencent le comportement et la fonction du cerveau, tandis que la psychologie est l'étude abstraite du comportement humain. Vous pouvez étudier la psychologie et apprendre sur la nature humaine, mais sans connaissance scientifique de la manière dont le cerveau fonctionne, vous ne pourriez ne pas obtenir le tableau complet. Les scientifiques découvrent encore comment le cerveau est impliqué dans les processus psychologiques tels que la personnalité, le comportement et l'émotion.
Neurologie vs Neurosciences
Les neurosciences concernent l'étude du système nerveux, tandis que la neurologie concerne son traitement médical. La neurologie est le domaine de la médecine qui se spécialise dans les systèmes nerveux central, périphérique et autonome. Les neurologues sont des médecins, qui diagnostiquent et traitent les maladies et troubles neuronaux.
Neurosciences Cognitives
La neuroscience cognitive est un sous-domaine des neurosciences qui étudie les processus biologiques qui sous-tendent la cognition, notamment en ce qui concerne les connexions neuronales. L'objectif de la neuroscience cognitive est de déterminer comment le cerveau parvient aux fonctions qu'il réalise. La neuroscience cognitive est considérée comme une branche à la fois de la psychologie et des neurosciences (science cognitive vs neuroscience) car elle combine les sciences biologiques avec les sciences comportementales, telles que la psychiatrie et la psychologie. Les technologies utilisées dans la recherche en neurosciences, notamment la neuroimagerie, fournissent un aperçu des observations comportementales lorsque les données comportementales sont insuffisantes.
Exemple de Neurosciences Cognitives
Examiner des expériences de neurosciences cognitives est utile pour comprendre les neurosciences cognitives en action. Une expérience récente lauréate du prix a exploré le rôle de la dopamine, un neurotransmetteur associé au sentiment de satisfaction, dans la prise de décision. Les humains doivent être capables de prendre des décisions qui leur sont bénéfiques pour survivre. Lorsque nous prenons une décision qui entraîne une récompense, le niveau d'activité des neurones de la dopamine augmente, et finalement cette réponse se produit même en anticipation d'une récompense.
Ce processus biologique est la raison pour laquelle nous recherchons des récompenses toujours plus grandes, telles que des promotions ou des diplômes, car un plus grand nombre de récompenses sont liées à une plus grande chance de survie. La prise de décision est un exemple de processus biologique qui influence la cognition (exemple de neurosciences cognitives).
Neurosciences Comportementales
Les neurosciences comportementales découvrent comment le cerveau influence le comportement en appliquant la biologie à l'étude de la physiologie, de la génétique et des mécanismes de développement. Comme le nom le suggère, ce sous-domaine est le lien entre neurosciences et comportement. Les neurosciences comportementales se concentrent sur les cellules nerveuses, les neurotransmetteurs et les circuits neuronaux pour enquêter sur les processus biologiques qui sous-tendent à la fois le comportement normal et anormal (neurosciences biologiques).
De nombreuses expériences influentes en neurosciences comportementales ont tiré des conclusions critiques en utilisant des sujets non humains — souvent des singes, des rats ou des souris — menant à l'hypothèse que les organismes humains et non humains partagent des similitudes biologiques et comportementales. Les neurosciences comportementales sont également appelées psychologie biologique, biopsychologie ou psychobiologie.
Neurosciences Computationnelles
Les neurosciences computationnelles utilisent l'analyse théorique, les simulations informatiques et les modèles mathématiques pour comprendre la fonction neuronale du niveau moléculaire et cellulaire au niveau du réseau, et, à leur tour, au niveau de la cognition et du comportement.
Neurosciences Sociales
Les neurosciences sociales étudient et mettent en œuvre des concepts biologiques pour comprendre les processus sociaux et le comportement. Parce que les humains sont une espèce sociale, nous créons des unités sociales telles que les familles, les communautés, les quartiers. Les neurosciences sociales prédisent que ces unités sociales sont en place parce que les comportements sociaux associés aident les humains à survivre et à se reproduire.
Neurosciences Cliniques
Les neurosciences cliniques étudient les mécanismes biologiques qui sous-tendent les troubles et maladies neurologiques et cherchent à développer des moyens de diagnostiquer et de traiter ces troubles. Les neurosciences cliniques sont également appelées neurosciences médicales.
Neurosciences Éducatives
Les neurosciences éducatives explorent la connexion entre les processus biologiques et l'éducation en enquêtant sur les processus neuronaux impliqués dans l'apprentissage, la lecture, le calcul et les troubles neurodéveloppementaux liés à l'éducation tels que la dyslexie et le TDAH.
Neurosciences des Systèmes
Les neurosciences des systèmes englobent l'étude de la façon dont les cellules nerveuses se comportent dans les voies neuronales, les circuits neuronaux et les réseaux neuronaux. Les neurosciences des systèmes cherchent à comprendre la structure et la fonction du cerveau à la fois au niveau moléculaire et cellulaire (par exemple, comment les circuits neuronaux analysent l'information sensorielle et exécutent des fonctions spécifiques) et au niveau cognitif et comportemental (comment le langage et la mémoire fonctionnent).
Neurosciences Cognitives Développementales
Les neurosciences cognitives développementales examinent les processus psychologiques et leurs bases neurologiques dans l'esprit en développement — notamment comment les changements biologiques et environnementaux affectent le cerveau à mesure que les enfants grandissent.
Neurosciences du Développement
Les neurosciences du développement fournissent un aperçu des processus qui génèrent et influencent le système nerveux, en mettant l'accent sur son développement cellulaire et moléculaire principalement pendant la période prénatale.
Neurosciences Théoriques
Le terme « Neurosciences Théoriques » est souvent utilisé de manière interchangeable avec « Neurosciences Computationnelles » (l'utilisation de l'analyse théorique, des simulations informatiques et des modèles mathématiques pour comprendre la fonction neuronale du niveau moléculaire et cellulaire au niveau du réseau au niveau de la cognition et du comportement). La différence subtile entre les neurosciences théoriques et computationnelles est que les neurosciences théoriques mettent l'accent sur la proposition d'approches théoriques pour étudier le cerveau plutôt que sur la proposition de modèles mathématiques et la collecte de données.
Neurosciences Translationnelles
Les neurosciences translationnelles visent à développer des applications cliniques, solutions et thérapies pour les troubles neuronaux. Ces applications incluent les interfaces cerveau-ordinateur et les implants auditifs et rétiniens.
Neurosciences Moléculaires
Les neurosciences moléculaires appliquent la biologie moléculaire et la génétique moléculaire à l'étude du système nerveux. Ce sous-domaine examine comment les neurones répondent aux signaux moléculaires, comment les axones forment des modèles de connectivité et la base moléculaire de la neuroplasticité — la capacité du cerveau à se modifier lui-même. Les neurosciences moléculaires et cellulaires cherchent toutes deux à comprendre comment les neurones se développent et comment les changements génétiques affectent les fonctions biologiques. Les neurosciences cellulaires étudient les neurones au niveau cellulaire — comment les neurones travaillent ensemble, comment les neurones s'influencent mutuellement et les différents types et fonctions des neurones.
Neurosciences des Émotions
Les neurosciences des émotions, souvent appelées neurosciences affectives, étudient les mécanismes neuronaux de l'émotion. On pense que l'émotion est directement liée aux structures du système limbique, au centre du cerveau. Les neurosciences affectives combinent les neurosciences et la psychologie. Par exemple, elles pourraient explorer le chevauchement des mécanismes neuronaux et mentaux entre les processus émotionnels et non émotionnels, qui, jusqu'à récemment, étaient considérés comme des processus cognitifs distincts.
Brève Histoire des Neurosciences
Certains des premières contributions aux neurosciences ont été faites par des philosophes. Jusqu'à 400-300 avant J.C., le cœur était considéré comme la source de la conscience. Hippocrate et Platon ont remis en question cette notion en plaidant pour le rôle du cerveau dans la sensation et l'intelligence.
Le médecin Luigi Galvani a découvert l'électricité animale à la fin des années 1700, devenant l'un des premiers à étudier les signaux électriques des neurones et des muscles.
Au début des années 1800, le physiologiste français Jean Pierre Flourens a pionnier l'ablation expérimentale (lésion cérébrale chirurgicale) et est devenu le premier à prouver que l'esprit était situé dans le cerveau, et non dans le cœur. Flourens a observé les effets causés par l'ablation de différentes parties du système nerveux.
De nombreux scientifiques de la fin du 19ème siècle ont ouvert la voie à la compréhension par les neurosciences de l'activité électrique du cerveau. Emil du Bois-Reymond a démontré la nature électrique du signal nerveux, Hermann von Helmholtz a mesuré la vitesse du signal nerveux et Richard Caton et Adolf Beck ont observé l'activité électrique dans les hémisphères cérébraux des lapins, singes et chiens.
Camillo Golgi a développé une méthode de coloration (maintenant connue sous le nom de coloration Golgi) pour visualiser les tissus nerveux sous microscope optique. Cette technique a été utilisée par Santiago Ramón y Cajal et a conduit à la formation de la théorie neuronale, le concept selon lequel le système nerveux est composé de cellules individuelles. Golgi et Ramón y Cajal ont ensuite remporté le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1906.
Paul Broca, John Hughlings Jackson et Carl Wernicke ont tous contribué à l'hypothèse de « localisation des fonctions » des neurosciences, laquelle suggère que certaines parties du cerveau sont responsables de certaines fonctions, à la fin des années 1800.
Les neurosciences ont été formellement établies comme une discipline académique dans les années 1950 et 60. David Rioch, Francis O. Schmitt, James L. McGaugh et Stephen Kuffler ont été parmi les premiers à intégrer les neurosciences dans les instituts de recherche biomédicale et à établir des programmes et des départements de recherche en neurosciences.
Ces intérêts croissants ont conduit à la formation de plusieurs organisations de neurosciences à la fin des années 1960 qui existent encore aujourd'hui. Celles-ci incluent l'organisation internationale de recherche cérébrale, la société internationale de neurochimie, la société européenne du cerveau et du comportement et la société pour les neurosciences.
Plus récemment, un certain nombre de disciplines appliquées ont émergé des neurosciences, telles que le neuromarketing, la neuroéconomie, l'éducation neuronale, la neuroéthique et le droit neuronal.
Qui a Découvert les Neurosciences ?
Santiago Ramón y Cajal est appelé le « père des neurosciences » en raison de ses recherches pionnières sur la structure microscopique du cerveau. Ramón y Cajal a fourni des preuves de la théorie neuronale, qui est considérée comme le fondement des neurosciences modernes. Il a démontré que les cellules nerveuses sont individuelles et contiguës (en proximité), et non continues, et a découvert le cône de croissance axonal (l'extension d'un neurite en développement cherchant sa cible synaptique).
Neurosciences EEG
La recherche en neurosciences utilise souvent des techniques de neuroimagerie telles que l'électroencéphalographie (EEG) pour analyser le cerveau. L'EEG est un processus électrophysiologique qui enregistre l'activité électrique du cerveau. Les neuroscientifiques peuvent analyser les données EEG pour comprendre les processus cognitifs qui sous-tendent le comportement humain. Par exemple, les neuroscientifiques cognitifs ont utilisé l'EEG pour suivre les changements d'activité cérébrale en réponse à différents stimuli (EEG neurosciences cognitives).
Parce que l'EEG fournit un moyen scientifique pour étudier le retour d'information et le comportement d'un individu, l'EEG est également une solution précieuse pour les études de consommateurs. L'utilisation des neurotechnologies comme l'EEG pour étudier les réactions des consommateurs est appelée neurosciences des consommateurs ou neuromarketing (marketing neuroscientifique).
EEG Clinique et Neurosciences
L'EEG clinique et les neurosciences utilisent l'EEG pour diagnostiquer et surveiller les patients atteints d'épilepsie, d'accident vasculaire cérébral ou d'autres troubles, où d'autres technologies ne peuvent pas être utilisées en raison de circonstances spécifiques (par exemple, les patients avec des fragments ou plaques de métal dans la tête ne peuvent pas subir d'études IRM). L'EEG est également utilisé dans la réhabilitation ou la restauration de la fonction pour les sujets souffrant de paralysie ou de troubles moteurs grâce à son utilisation comme interface cerveau-ordinateur. L'EEG clinique peut également être utilisé pour évaluer les troubles du sommeil.
Avantages de l'EEG pour la Recherche en Neurosciences
Comparé à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l'EEG a une résolution temporelle très élevée, ce qui signifie qu'il peut capter les réactions rapides du cerveau qui se produisent à la vitesse des millisecondes. Cela lui permet de s'accorder très précisément par rapport à ce qui se passe dans le cerveau et dans l'environnement.
Les données EEG sont collectées de manière non invasive. Par comparaison, l'électrocorticographie nécessite une neurochirurgie pour placer des électrodes directement sur la surface du cerveau.
Comparé aux méthodes de test comportemental, l'EEG peut détecter les traitements cachés (traitement qui ne nécessite pas de réponse). Il peut également être utilisé chez des sujets incapables de faire une réponse motrice.
L'analyse du sommeil par EEG peut indiquer des aspects significatifs du timing de la maturation cérébrale.
Il n'y a pas de danger physique autour d'une machine EEG. L'IRMf et l'IRM sont des aimants puissants ce qui est prohibitif pour les patients avec des aides ou implants métalliques, tels que des stimulateurs cardiaques.
EMOTIV offre-t-il des produits de Neurosciences ?
EMOTIV propose un certain nombre de produits de neurosciences pour la recherche académique en neurosciences, la recherche consommateur, la performance cognitive, le neuromarketing et les applications technologiques contrôlées par le cerveau. Les solutions de neurosciences d'EMOTIV incluent des logiciels de neurosciences, des logiciels BCI et une technologie matérielle EEG.
EmotivPro est une solution logicielle de neurosciences pour la recherche et l'éducation, permettant aux utilisateurs d'analyser les données EEG, d'afficher les enregistrements EEG en temps réel et de marquer les événements. Le EmotivBCI est un logiciel d'interface cerveau-ordinateur qui peut être utilisé pour mettre en œuvre directement un BCI dans un ordinateur. Les outils de neurosciences supplémentaires d'EMOTIV incluent un logiciel de visualisation cérébrale BrainViz.
Les produits de neurosciences d'EMOTIV pour la technologie de mesure cérébrale sont considérés comme les dispositifs Brainwear® EEG mobiles et sans fil les plus rentables et crédibles sur le marché. Pour la recherche en neurosciences et l'utilisation commerciale, le casque EMOTIV EPOC+, lauréat de nombreux prix, et l'édition anniversaire de 10 ans EPOC X fournissent des données cérébrales de qualité professionnelle. La casquette EMOTIV EPOC FLEX offre une couverture haute densité et des capteurs électroencéphalogrammes mobiles optimaux pour la recherche en neurosciences.
***Clause de non-responsabilité - Les produits EMOTIV sont destinés à être utilisés uniquement pour des applications de recherche et un usage personnel. Nos produits ne sont pas vendus comme dispositifs médicaux tels que définis dans la directive européenne 93/42/EEC. Nos produits ne sont pas conçus ou destinés à être utilisés pour le diagnostic ou le traitement de maladies.
Définition des Neurosciences
La neuroscience est l'étude des processus chimiques, biologiques et anatomiques qui influencent le comportement et la fonction du cerveau. Elle combine une variété de champs interdisciplinaires, notamment la médecine, la chimie, la psychologie, la biologie moléculaire, l'anatomie, la physique et d'autres sciences de la vie pour comprendre le système nerveux.
Qu'est-ce que la Neuroscience ?
La neuroscience est l'étude du système nerveux et comment les nerfs affectent le comportement en utilisant un large éventail d'approches scientifiques. La neuroscience, également appelée science neuronale, cherche à comprendre comment le système nerveux fonctionne, mûrit et se maintient — à la fois chez les individus sains et chez les individus atteints de troubles du cerveau, psychiatriques ou neurodéveloppementaux. Elle se concentre principalement sur la structure et le développement du système nerveux central, qui se compose du cerveau et de la moelle épinière.
Pour cette raison, la recherche en neuroscience se concentre souvent sur la façon dont le cerveau influence le comportement cognitif et la fonction. Ceux qui étudient les neurosciences sont appelés neuroscientifiques. Un neuroscientifique diffère d'un spécialiste des neurosciences en ce que « spécialiste en neurosciences » fait généralement référence aux médecins qui se spécialisent dans le traitement des affections du cerveau et de la colonne vertébrale, tandis que les neuroscientifiques sont des chercheurs qui se spécialisent dans l'étude du système nerveux.
Neurosciences TED Talk
Neurosciences : Explorer le Cerveau
La neuroscience est notre source principale d'informations sur le cerveau et l'impact du cerveau sur le comportement et les fonctions cognitives. Avec un nombre croissant d'outils, tels que l'imagerie par résonance magnétique (IRM), les machines électroencéphalogrammes (EEG) et la technologie d'imagerie 3D, ce domaine aide à décoder les mécanismes complexes du cerveau.
Pourquoi la Neuroscience est-elle Importante
Parce que la neuroscience affecte une large gamme de fonctions humaines, comprendre le cerveau joue un rôle critique dans le traitement et la prévention de nombreuses affections neurologiques.
La neuroscience a aidé à faire avancer notre compréhension de divers troubles et blessures neurologiques, y compris :
TDAH
Addiction
Trouble du spectre autistique
Accident vasculaire cérébral
Tumeurs cérébrales
Paralysie cérébrale
Trisomie 21
Épilepsie
Sclérose en plaques
Maladie de Parkinson
Schizophrénie
Sciatique
Troubles du sommeil
Nouvelles des Neurosciences
Voici quelques récentes nouvelles et avancées en neurosciences que vous devriez connaître.
Les scientifiques découvrent le système de navigation du cerveau. En 2005, les neuroscientifiques ont découvert les cellules « grille » dans le cortex entorhinal qui jouent un rôle majeur dans la façon dont les animaux gardent les positions dans l'espace — un problème fondamental pour la survie.
Les laboratoires de neuroscience adoptent l'optogénétique. La découverte de l'optogénétique en 2005, une technique d'activation des neurones avec la lumière, a fourni aux laboratoires de neuroscience un moyen détaillé d'étudier le rôle des neurones sélectionnés dans une maladie ou un comportement.
La thérapie comportementale cognitive bénéficie de un soutien scientifique. Une méta-analyse de 2012 sur plus de 100 études a trouvé une base d'évidence solide pour la thérapie comportementale cognitive. La TCC s'est avérée particulièrement utile pour les troubles anxieux, les troubles somatoformes, la boulimie, les problèmes de contrôle de la colère et de stress général.
Les scientifiques ouvrent la barrière hémato-encéphalique. Les neuroscientifiques ont réussi à pénétrer la barrière hémato-encéphalique, un réseau de cellules qui protège le cerveau du reste du corps. Bien que la barrière empêche les toxines nuisibles dans le sang d'entrer dans les tissus cérébraux, elle rend également difficile la délivrance de médicaments au cerveau. La barrière hémato-encéphalique a été ouverte chez les humains pour la première fois en 2015.
L'intelligence artificielle alimente les implants neuronaux. Les implants neuronaux peuvent altérer l'activité électrique du cerveau, aidant à restaurer la fonction dans les zones touchées par les lésions cérébrales ou les troubles neurologiques. En 2017, des chercheurs ont prototypé un implant neuronal à l'échelle nanométrique, alimenté par l'IA, capable de renforcer des synapses faibles chez les patients atteints de troubles cérébraux.
Les interfaces cerveau-ordinateur font avancer la réhabilitation neurologique. L'homme quadriplégique Rodrigo Hübner Mendes est devenu la première personne à conduire une voiture de Formule 1 (F1) en utilisant uniquement ses ondes cérébrales en 2017. Cela a été possible en combinant interface cerveau-ordinateur (BCI) et technologie EEG non-invasive. Hübner Mendes portait un casque EEG EMOTIV EPOC+ tandis qu'un ordinateur embarqué traduisait ses pensées en commandes pour conduire la voiture.
Comment la Neuroscience Peut-elle Contribuer à Expliquer le Comportement ?
Recherche en Neurosciences
La recherche en neuroscience est une discipline en rapide croissance, car les avancées dans l'un des principaux domaines des neurosciences contribuent à la recherche dans le domaine en général. Les domaines de recherche en neuroscience couvrent une large gamme de sujets, mais se concentrent principalement sur la relation entre la fonction et la structure du système nerveux et la maladie, le comportement et les processus cognitifs.
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Répondre aux Grandes Questions en Neurosciences
Bien que le système nerveux joue un rôle dans un nombre incroyable de fonctions comportementales, certains des sujets les plus intéressants en neurosciences aujourd'hui incluent la neuroscience et le sommeil, la neuroscience et la motivation humaine, la neuroscience sociale et la neuroéconomie. Explorer ces sujets éclaire la façon dont les neurosciences expliquent le comportement à une échelle plus large.
Neurosciences et le Sommeil
Le sommeil a traditionnellement été étudié sous les catégories de la médecine et de la psychologie. À mesure que la neuroscience est devenue un champ disciplinaire établi à la fin des années 1900, la recherche en neuroscience a commencé à se concentrer sur le sommeil. Étant donné que les animaux ont besoin d'une certaine quantité de sommeil pour fonctionner — au risque de leur santé — le sommeil est un comportement neural critique. Les neurosciences du sommeil cherchent à explorer ce qui constitue le sommeil, comment le sommeil est déclenché, ce qui se passe dans le cerveau pendant le sommeil et comment les troubles du sommeil sont causés et traités.
Un type de test EEG est spécifiquement dédié à évaluer les troubles du sommeil. Une « polysomnographie », ou étude du sommeil par EEG, est une procédure nocturne qui mesure l'activité corporelle (fréquence cardiaque, respiration et niveaux d'oxygène) tandis qu'une analyse EEG est effectuée.
Neurosciences et la Motivation Humaine
L'étude des neurosciences et de la motivation humaine examine les composants neurobiologiques de la motivation normale et anormale. Vous pouvez penser à la motivation comme à une attitude ou une caractéristique qui décrit les individus performants. En fait, la motivation est un comportement neurologique qui implique des processus biologiques et psychologiques.
Au niveau biologique, les animaux sont motivés à répondre aux besoins de survie comme la nourriture, l'abri et l'eau. Au niveau psychologique, un certain nombre de facteurs peuvent contribuer à savoir si un animal conserve une impulsion motivationnelle pour répondre à ses besoins fondamentaux. Par exemple, subir des troubles neurologiques tels que la dépression et la schizophrénie ou des maladies comme l'addiction perturbent la motivation.
Thèmes de Neurosciences pour Lire davantage
Neurosciences de la Méditation
La méditation a fait l'objet de centaines d'études en neurosciences. Étant donné que la méditation est fortement associée à la réduction du stress et de l'anxiété, les neuroscientifiques s'intéressent à ses effets sur l'activité cérébrale. De nombreuses études utilisent des techniques d'enregistrement de l'activité cérébrale telles que l'EEG et la neuroimagerie comme l'IRMf pour observer comment la méditation peut affecter les changements dans l'activité cérébrale.
Par exemple, une étude précoce utilisant l'EEG pour enregistrer l'activité cérébrale de méditants zen expérimentés a observé l'apparition d'ondes Alpha, une augmentation de l'amplitude des ondes Alpha, une diminution des ondes Alpha et l'apparition d'ondes Theta. Ces changements dans les états EEG étaient parallèles à l'expérience méditative pratiquée par le sujet. L'activité Alpha est associée à un état d'esprit détendu, calme et lucide, et l'activité Theta chez les adultes est associée à la somnolence.
Neurosciences de la Dépression
Il est reconnu que différentes structures au sein du cerveau jouent un rôle dans la dépression. Sur le plan biologique, les neuroscientifiques ont identifié que certains gènes peuvent influencer la susceptibilité d'un individu à des humeurs dépressives et sa réponse aux médicaments.
Les chercheurs ont utilisé des techniques de neuroimagerie et de tomographie pour comprendre comment la dépression affecte les régions et les fonctions. Les IRMf peuvent mesurer les changements dans les régions du cerveau en réponse aux stimuli, et la tomographie par émission monophotonique (TEMP) et la tomographie par émission de positons (TEP) peuvent mesurer la densité et la distribution des neurotransmetteurs.
Dans le cerveau dépressif, la communication entre les neurones peut être irrégulière — par exemple, un neurorecepteur peut réagir de manière inefficace à un neurotransmetteur. Il est important de prendre en compte que la dépression peut ne pas être due uniquement à des niveaux bas de neurotransmetteurs. À mesure que les chercheurs explorent plus en profondeur les neurosciences de la dépression, ils fournissent une meilleure compréhension des nombreuses causes possibles de la dépression, y compris le traumatisme, la génétique, le stress, et les conditions médicales.
Neurosciences de l'Addiction
Les stigmates sociétaux ont caractérisé l'addiction comme résultant de faiblesses morales ou de manque de volonté. Les recherches sur les neurosciences de l'addiction au cours des 30 dernières années ont démontré que l'addiction est en fait un trouble cérébral chronique. L'addiction perturbe le système de neurocircuits (appelé neurocircuiterie) impliqués dans la motivation et la récompense. Les neurosciences de l'addiction étudient les processus neurologiques sous-jacents aux facteurs biologiques, sociaux et culturels qui contribuent à la vulnérabilité d'une personne à l'addiction et à l'abus de substances.
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Neurosciences de la Musique
Les neurosciences de la musique cherchent à comprendre les mécanismes neuronaux impliqués dans les processus cognitifs de l'écoute, de la performance, de la composition et de la lecture de la musique.
Étant donné que la musique nous affecte de manière émotionnelle et physique, de nombreuses études indépendantes ont été menées autour des neurosciences de la musique. Par exemple, les chercheurs ont étudié comment la musique contribue au rappel de mémoire chez les sujets souffrant de démence ou de la maladie d'Alzheimer.
Les neurosciences de la musique incluent également la recherche sur le consommateur. Une expérience a enregistré des données EEG de trois artistes norvégiens célèbres pendant qu'ils écoutaient de la musique de divers genres. Les données EEG enregistrées étaient analysées à l'aide d'un algorithme pour détecter si les artistes célèbres appréciaient la musique qu'ils écoutaient. Regardez la vidéo ci-dessous pour découvrir si Lars Vaular, Ole Paus et Margaret Berger sont leurs propres musiciens préférés.
Vidéo « Comprendre Notre Appréciation de la Musique »
Neurosciences de la Mémoire
La mémoire implique des processus cognitifs et neuronaux complexes, et les scientifiques enquêtent encore sur les neurosciences de la mémoire. Cependant, nous avons une compréhension fondamentale de la façon dont les expériences sont encodées dans le cerveau. Les nouveaux souvenirs se forment lorsque les synapses sont modifiées ou redirigées. L'hippocampe et la région parahippocampique convertissent les événements à court terme en souvenirs à long terme. L'amygdale intègre les émotions dans nos expériences vécues.
Neurosciences de la Conscience
La conscience influence le comportement humain, donc les neurosciences fournissent une perspective pour expliquer la conscience. L'étude des neurosciences de la conscience cherche principalement à répondre aux questions sur quelles propriétés neuronales expliquent un état de conscience ou non (conscience générale) et quelles propriétés neuronales identifient la base d'un état de conscience (conscience spécifique).
Champs des Neurosciences
Étant donné que la neuroscience est une étude interdisciplinaire, la recherche et les développements modernes peuvent être catégorisés en de nombreux différents champs des neurosciences.
Liste des champs des neurosciences :
Dans les sections suivantes, nous expliquerons les différences entre la neuroscience et la psychologie et les différences entre les neurosciences et la neurologie, décrirons les principaux champs des neurosciences (neurosciences cognitives et comportementales) et définirons d'autres champs émergents.
Neurosciences Affectives (Neurosciences des Émotions)
Neurosciences Comportementales
Neurosciences Cellulaires
Neurosciences Cliniques
Neurosciences Cognitives
Neurosciences Computationnelles
Neurosciences Culturelles
Cognitive Développementale
Neurosciences
Neurosciences du Développement
Neurosciences Évolutionnelles
Neurosciences Éducatives
Neurosciences Moléculaires
Neurosciences Médicales
Génie neuronal
Neuroanatomie
Neurochimie
Neuroéconomie
Neuroéthique
Neuroéthologie
Neurosciences Gastronomiques
Neurogénétique
Neuroimagerie
Neuroimmunologie
Neuroinformatique
Neurolinguistique
Neuromarketing
Neurophysique
Neurophysiologie
Neuropsychologie
Paléoneurobiologie
Neurosciences Sociales
Neurosciences des Systèmes
Neurosciences Théoriques
Neurosciences Translationnelles
Quelle est la différence entre les Neurosciences et la Psychologie ?
Comment les neurosciences sont-elles liées à la psychologie ? Revenons à la définition des neurosciences. Il s'agit de l'étude des processus chimiques, biologiques et anatomiques qui influencent le comportement et la fonction du cerveau, tandis que la psychologie est l'étude abstraite du comportement humain. Vous pouvez étudier la psychologie et apprendre sur la nature humaine, mais sans connaissance scientifique de la manière dont le cerveau fonctionne, vous ne pourriez ne pas obtenir le tableau complet. Les scientifiques découvrent encore comment le cerveau est impliqué dans les processus psychologiques tels que la personnalité, le comportement et l'émotion.
Neurologie vs Neurosciences
Les neurosciences concernent l'étude du système nerveux, tandis que la neurologie concerne son traitement médical. La neurologie est le domaine de la médecine qui se spécialise dans les systèmes nerveux central, périphérique et autonome. Les neurologues sont des médecins, qui diagnostiquent et traitent les maladies et troubles neuronaux.
Neurosciences Cognitives
La neuroscience cognitive est un sous-domaine des neurosciences qui étudie les processus biologiques qui sous-tendent la cognition, notamment en ce qui concerne les connexions neuronales. L'objectif de la neuroscience cognitive est de déterminer comment le cerveau parvient aux fonctions qu'il réalise. La neuroscience cognitive est considérée comme une branche à la fois de la psychologie et des neurosciences (science cognitive vs neuroscience) car elle combine les sciences biologiques avec les sciences comportementales, telles que la psychiatrie et la psychologie. Les technologies utilisées dans la recherche en neurosciences, notamment la neuroimagerie, fournissent un aperçu des observations comportementales lorsque les données comportementales sont insuffisantes.
Exemple de Neurosciences Cognitives
Examiner des expériences de neurosciences cognitives est utile pour comprendre les neurosciences cognitives en action. Une expérience récente lauréate du prix a exploré le rôle de la dopamine, un neurotransmetteur associé au sentiment de satisfaction, dans la prise de décision. Les humains doivent être capables de prendre des décisions qui leur sont bénéfiques pour survivre. Lorsque nous prenons une décision qui entraîne une récompense, le niveau d'activité des neurones de la dopamine augmente, et finalement cette réponse se produit même en anticipation d'une récompense.
Ce processus biologique est la raison pour laquelle nous recherchons des récompenses toujours plus grandes, telles que des promotions ou des diplômes, car un plus grand nombre de récompenses sont liées à une plus grande chance de survie. La prise de décision est un exemple de processus biologique qui influence la cognition (exemple de neurosciences cognitives).
Neurosciences Comportementales
Les neurosciences comportementales découvrent comment le cerveau influence le comportement en appliquant la biologie à l'étude de la physiologie, de la génétique et des mécanismes de développement. Comme le nom le suggère, ce sous-domaine est le lien entre neurosciences et comportement. Les neurosciences comportementales se concentrent sur les cellules nerveuses, les neurotransmetteurs et les circuits neuronaux pour enquêter sur les processus biologiques qui sous-tendent à la fois le comportement normal et anormal (neurosciences biologiques).
De nombreuses expériences influentes en neurosciences comportementales ont tiré des conclusions critiques en utilisant des sujets non humains — souvent des singes, des rats ou des souris — menant à l'hypothèse que les organismes humains et non humains partagent des similitudes biologiques et comportementales. Les neurosciences comportementales sont également appelées psychologie biologique, biopsychologie ou psychobiologie.
Neurosciences Computationnelles
Les neurosciences computationnelles utilisent l'analyse théorique, les simulations informatiques et les modèles mathématiques pour comprendre la fonction neuronale du niveau moléculaire et cellulaire au niveau du réseau, et, à leur tour, au niveau de la cognition et du comportement.
Neurosciences Sociales
Les neurosciences sociales étudient et mettent en œuvre des concepts biologiques pour comprendre les processus sociaux et le comportement. Parce que les humains sont une espèce sociale, nous créons des unités sociales telles que les familles, les communautés, les quartiers. Les neurosciences sociales prédisent que ces unités sociales sont en place parce que les comportements sociaux associés aident les humains à survivre et à se reproduire.
Neurosciences Cliniques
Les neurosciences cliniques étudient les mécanismes biologiques qui sous-tendent les troubles et maladies neurologiques et cherchent à développer des moyens de diagnostiquer et de traiter ces troubles. Les neurosciences cliniques sont également appelées neurosciences médicales.
Neurosciences Éducatives
Les neurosciences éducatives explorent la connexion entre les processus biologiques et l'éducation en enquêtant sur les processus neuronaux impliqués dans l'apprentissage, la lecture, le calcul et les troubles neurodéveloppementaux liés à l'éducation tels que la dyslexie et le TDAH.
Neurosciences des Systèmes
Les neurosciences des systèmes englobent l'étude de la façon dont les cellules nerveuses se comportent dans les voies neuronales, les circuits neuronaux et les réseaux neuronaux. Les neurosciences des systèmes cherchent à comprendre la structure et la fonction du cerveau à la fois au niveau moléculaire et cellulaire (par exemple, comment les circuits neuronaux analysent l'information sensorielle et exécutent des fonctions spécifiques) et au niveau cognitif et comportemental (comment le langage et la mémoire fonctionnent).
Neurosciences Cognitives Développementales
Les neurosciences cognitives développementales examinent les processus psychologiques et leurs bases neurologiques dans l'esprit en développement — notamment comment les changements biologiques et environnementaux affectent le cerveau à mesure que les enfants grandissent.
Neurosciences du Développement
Les neurosciences du développement fournissent un aperçu des processus qui génèrent et influencent le système nerveux, en mettant l'accent sur son développement cellulaire et moléculaire principalement pendant la période prénatale.
Neurosciences Théoriques
Le terme « Neurosciences Théoriques » est souvent utilisé de manière interchangeable avec « Neurosciences Computationnelles » (l'utilisation de l'analyse théorique, des simulations informatiques et des modèles mathématiques pour comprendre la fonction neuronale du niveau moléculaire et cellulaire au niveau du réseau au niveau de la cognition et du comportement). La différence subtile entre les neurosciences théoriques et computationnelles est que les neurosciences théoriques mettent l'accent sur la proposition d'approches théoriques pour étudier le cerveau plutôt que sur la proposition de modèles mathématiques et la collecte de données.
Neurosciences Translationnelles
Les neurosciences translationnelles visent à développer des applications cliniques, solutions et thérapies pour les troubles neuronaux. Ces applications incluent les interfaces cerveau-ordinateur et les implants auditifs et rétiniens.
Neurosciences Moléculaires
Les neurosciences moléculaires appliquent la biologie moléculaire et la génétique moléculaire à l'étude du système nerveux. Ce sous-domaine examine comment les neurones répondent aux signaux moléculaires, comment les axones forment des modèles de connectivité et la base moléculaire de la neuroplasticité — la capacité du cerveau à se modifier lui-même. Les neurosciences moléculaires et cellulaires cherchent toutes deux à comprendre comment les neurones se développent et comment les changements génétiques affectent les fonctions biologiques. Les neurosciences cellulaires étudient les neurones au niveau cellulaire — comment les neurones travaillent ensemble, comment les neurones s'influencent mutuellement et les différents types et fonctions des neurones.
Neurosciences des Émotions
Les neurosciences des émotions, souvent appelées neurosciences affectives, étudient les mécanismes neuronaux de l'émotion. On pense que l'émotion est directement liée aux structures du système limbique, au centre du cerveau. Les neurosciences affectives combinent les neurosciences et la psychologie. Par exemple, elles pourraient explorer le chevauchement des mécanismes neuronaux et mentaux entre les processus émotionnels et non émotionnels, qui, jusqu'à récemment, étaient considérés comme des processus cognitifs distincts.
Brève Histoire des Neurosciences
Certains des premières contributions aux neurosciences ont été faites par des philosophes. Jusqu'à 400-300 avant J.C., le cœur était considéré comme la source de la conscience. Hippocrate et Platon ont remis en question cette notion en plaidant pour le rôle du cerveau dans la sensation et l'intelligence.
Le médecin Luigi Galvani a découvert l'électricité animale à la fin des années 1700, devenant l'un des premiers à étudier les signaux électriques des neurones et des muscles.
Au début des années 1800, le physiologiste français Jean Pierre Flourens a pionnier l'ablation expérimentale (lésion cérébrale chirurgicale) et est devenu le premier à prouver que l'esprit était situé dans le cerveau, et non dans le cœur. Flourens a observé les effets causés par l'ablation de différentes parties du système nerveux.
De nombreux scientifiques de la fin du 19ème siècle ont ouvert la voie à la compréhension par les neurosciences de l'activité électrique du cerveau. Emil du Bois-Reymond a démontré la nature électrique du signal nerveux, Hermann von Helmholtz a mesuré la vitesse du signal nerveux et Richard Caton et Adolf Beck ont observé l'activité électrique dans les hémisphères cérébraux des lapins, singes et chiens.
Camillo Golgi a développé une méthode de coloration (maintenant connue sous le nom de coloration Golgi) pour visualiser les tissus nerveux sous microscope optique. Cette technique a été utilisée par Santiago Ramón y Cajal et a conduit à la formation de la théorie neuronale, le concept selon lequel le système nerveux est composé de cellules individuelles. Golgi et Ramón y Cajal ont ensuite remporté le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1906.
Paul Broca, John Hughlings Jackson et Carl Wernicke ont tous contribué à l'hypothèse de « localisation des fonctions » des neurosciences, laquelle suggère que certaines parties du cerveau sont responsables de certaines fonctions, à la fin des années 1800.
Les neurosciences ont été formellement établies comme une discipline académique dans les années 1950 et 60. David Rioch, Francis O. Schmitt, James L. McGaugh et Stephen Kuffler ont été parmi les premiers à intégrer les neurosciences dans les instituts de recherche biomédicale et à établir des programmes et des départements de recherche en neurosciences.
Ces intérêts croissants ont conduit à la formation de plusieurs organisations de neurosciences à la fin des années 1960 qui existent encore aujourd'hui. Celles-ci incluent l'organisation internationale de recherche cérébrale, la société internationale de neurochimie, la société européenne du cerveau et du comportement et la société pour les neurosciences.
Plus récemment, un certain nombre de disciplines appliquées ont émergé des neurosciences, telles que le neuromarketing, la neuroéconomie, l'éducation neuronale, la neuroéthique et le droit neuronal.
Qui a Découvert les Neurosciences ?
Santiago Ramón y Cajal est appelé le « père des neurosciences » en raison de ses recherches pionnières sur la structure microscopique du cerveau. Ramón y Cajal a fourni des preuves de la théorie neuronale, qui est considérée comme le fondement des neurosciences modernes. Il a démontré que les cellules nerveuses sont individuelles et contiguës (en proximité), et non continues, et a découvert le cône de croissance axonal (l'extension d'un neurite en développement cherchant sa cible synaptique).
Neurosciences EEG
La recherche en neurosciences utilise souvent des techniques de neuroimagerie telles que l'électroencéphalographie (EEG) pour analyser le cerveau. L'EEG est un processus électrophysiologique qui enregistre l'activité électrique du cerveau. Les neuroscientifiques peuvent analyser les données EEG pour comprendre les processus cognitifs qui sous-tendent le comportement humain. Par exemple, les neuroscientifiques cognitifs ont utilisé l'EEG pour suivre les changements d'activité cérébrale en réponse à différents stimuli (EEG neurosciences cognitives).
Parce que l'EEG fournit un moyen scientifique pour étudier le retour d'information et le comportement d'un individu, l'EEG est également une solution précieuse pour les études de consommateurs. L'utilisation des neurotechnologies comme l'EEG pour étudier les réactions des consommateurs est appelée neurosciences des consommateurs ou neuromarketing (marketing neuroscientifique).
EEG Clinique et Neurosciences
L'EEG clinique et les neurosciences utilisent l'EEG pour diagnostiquer et surveiller les patients atteints d'épilepsie, d'accident vasculaire cérébral ou d'autres troubles, où d'autres technologies ne peuvent pas être utilisées en raison de circonstances spécifiques (par exemple, les patients avec des fragments ou plaques de métal dans la tête ne peuvent pas subir d'études IRM). L'EEG est également utilisé dans la réhabilitation ou la restauration de la fonction pour les sujets souffrant de paralysie ou de troubles moteurs grâce à son utilisation comme interface cerveau-ordinateur. L'EEG clinique peut également être utilisé pour évaluer les troubles du sommeil.
Avantages de l'EEG pour la Recherche en Neurosciences
Comparé à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l'EEG a une résolution temporelle très élevée, ce qui signifie qu'il peut capter les réactions rapides du cerveau qui se produisent à la vitesse des millisecondes. Cela lui permet de s'accorder très précisément par rapport à ce qui se passe dans le cerveau et dans l'environnement.
Les données EEG sont collectées de manière non invasive. Par comparaison, l'électrocorticographie nécessite une neurochirurgie pour placer des électrodes directement sur la surface du cerveau.
Comparé aux méthodes de test comportemental, l'EEG peut détecter les traitements cachés (traitement qui ne nécessite pas de réponse). Il peut également être utilisé chez des sujets incapables de faire une réponse motrice.
L'analyse du sommeil par EEG peut indiquer des aspects significatifs du timing de la maturation cérébrale.
Il n'y a pas de danger physique autour d'une machine EEG. L'IRMf et l'IRM sont des aimants puissants ce qui est prohibitif pour les patients avec des aides ou implants métalliques, tels que des stimulateurs cardiaques.
EMOTIV offre-t-il des produits de Neurosciences ?
EMOTIV propose un certain nombre de produits de neurosciences pour la recherche académique en neurosciences, la recherche consommateur, la performance cognitive, le neuromarketing et les applications technologiques contrôlées par le cerveau. Les solutions de neurosciences d'EMOTIV incluent des logiciels de neurosciences, des logiciels BCI et une technologie matérielle EEG.
EmotivPro est une solution logicielle de neurosciences pour la recherche et l'éducation, permettant aux utilisateurs d'analyser les données EEG, d'afficher les enregistrements EEG en temps réel et de marquer les événements. Le EmotivBCI est un logiciel d'interface cerveau-ordinateur qui peut être utilisé pour mettre en œuvre directement un BCI dans un ordinateur. Les outils de neurosciences supplémentaires d'EMOTIV incluent un logiciel de visualisation cérébrale BrainViz.
Les produits de neurosciences d'EMOTIV pour la technologie de mesure cérébrale sont considérés comme les dispositifs Brainwear® EEG mobiles et sans fil les plus rentables et crédibles sur le marché. Pour la recherche en neurosciences et l'utilisation commerciale, le casque EMOTIV EPOC+, lauréat de nombreux prix, et l'édition anniversaire de 10 ans EPOC X fournissent des données cérébrales de qualité professionnelle. La casquette EMOTIV EPOC FLEX offre une couverture haute densité et des capteurs électroencéphalogrammes mobiles optimaux pour la recherche en neurosciences.
