Responsable technique
Laurent OTT
Responsable logiciels
Anton ANDREEV
Responsable scientifique
Emmanuelle KRISTENSEN
Responsable scientifique adjointe
Nathalie GUYADER
Plateformes associées
Mots Clés
signaux cérébraux, oculométrie, mouvements oculaires, signaux électroencephalographiques, acquisition cojointe EEG et oculométrique, traitement temps réel, OpenVibe, interface cerveau-machine, neurofeedback, perception visuelle, vision stéréoscopique
Le plateau PERSEE est dédié à l’analyse et l’interprétation de signaux oculométriques et cérébraux. Il permet l’acquisition et l’analyse de signaux oculométriques et EEG. Ces données sont essentielles pour le développement de travaux à la fois méthodologiques et applicatifs spécifiques concernant la perception visuelle, la vison et plus globalement, le cerveau.
L’accès à l’imagerie cérébrale par IRM et aux données de stimulation magnétique transcranienne (TMS) se fait par l’intermédiaire de la UMS IRMaGe au CHU de Grenoble.
Domaines disciplinaires
- Neurosciences / neuro-ingénierie
- Sciences cognitives
- Vision par ordinateur / perception visuelle
Domaines applicatifs
- Interfaces cerveau-machine
- Neurofeedback
- Étude de la perception visuelle humaine
Environnement technique et ressources associées
Le plateau est constitué d’un ensemble de trois boxes. Chaque box est protégé du bruit environnant et du bruit électromagnétique. Pendant une expérience, le participant est isolé dans un de ces boxes, assis devant un écran d’ordinateur sur lequel il lit les consignes et visualise les stimuli : images, vidéos, textes. Pendant l’expérience, les mouvements oculaires et/ou les signaux cérébraux sont acquis à un taux d’échantillonnage élevé (le plus souvent 1000 Hz).
Ces signaux sont ensuite traités de deux manières différentes suivant les objectifs :
- offline : après leur stockage sur disque, les signaux numérisés seront ensuite analysées, en fonction de la problématique ( exploration de scènes, vision stéréoscopique, qualité d’images, etc.).
- online : les signaux numérisés sont utilisés en temps réel principalement dans les applications de type Interface Cerveau-Machine ou « Neurofeedback ».
Matériel d’acquisition
Le plateau dispose de différents types de matériel d’acquisition :
- pour les signaux oculomoteurs :
- deux oculomètres fixes Eyelink de SR Research : Eyelink 1000 et Eyelink 1000+
- deux oculomètres portables (myGaze et EyeBrain)
- pour les signaux EEG :
- un système d’acquisition EEG g.tec avec électrodes humides et électrodes sèches
- un système de localisation 3D des électrodes EEG par Move Capture
- pour les signaux physiologiques : un système Biopac MP150, avec différents modules : RSP, EOG, GSR, SKT et ECG
Logiciels
La grande diversité des expériences mises en œuvre sur le plateau technique Persee, requiert de logiciels permettant l’acquisition et le traitement des données en temps réel.
- GazeEegSynchro. Les données acquises simultanément par différents dispositifs d’acquisition de données (Oculomètre & EEG ou EEG & EEG) sont synchronisées grâce à des triggers logiques externes. Ce logiciel est mis à disposition en accès libre.
- OpenVibe. Dans des expériences de type Interface Cerveau-Machine ou « Neurofeedback » nous intervenons dans la plate-forme OpenVibe au niveau des drivers des dispositifs d’acquisition de données ainsi que pour développer des méthodes spécifiques de traitement dans le cadre des travaux réalisés par l’équipe ViBS.
PERSEE en images
Recherches associées
Axes de recherche
Les principaux axes de recherche sont :
- Méthodologies d’analyse de signaux cérébraux : l’objectif est de développer des méthodologies avancées et innovantes de traitements des signaux cérébraux.
- Perception visuelle et Vision : l’objectif est de contribuer à la compréhension des mécanismes sous-jacents à la vision humaine et proposer des modèles fonctionnels et cognitifs du système visuel depuis des traitements bas niveau à ceux haut niveau.
- Interfaces Cerveau-Machine, NeuroFeedback : à partir de modalités séparées ou conjointes (par exemple EEG et oculométrie, ou EEG et IRM) les modèles développés sont appliqués dans les domaines des interfaces Cerveau-Machine et dans le NeuroFeedback.
Par exemple, un jeu basé sur une interface cerveau-machine a été développé : BrainInvaders
Publications
📄Gelu Ionescu, Aline Frey, Nathalie Guyader, Emmanuelle Kristensen, Anton Andreev, et al.. Synchronization of acquisition devices in neuroimaging: An application using co-registration of eye movements and electroencephalography. Behavior Research Methods, 2021, 54 (October), pp.2545-2564. hal-03484802
📄Gaëlle Nicolas, Eric Castet, Adrien Rabier, Emmanuelle Kristensen, Michel Dojat, et al.. Neural correlates of intra-saccadic motion perception. Journal of Vision, 2021, 21 (11), pp.19. hal-03405299
📄Lea Entzmann, Louise Kauffmann, Juliette Lenouvel, Clémence Charles, Carole Peyrin, et al.. The Role of Emotional Content and Perceptual Saliency During the Programming of Saccades Toward Faces. Cognitive Science, 2021, 45 (10), pp.e13042. hal-03374978
Logiciels libres
Projets encours
- COGTRACK : Cognitive Signatures Tracked through Eye and Brain, Labellisation CNRS Prime (Projets de recherche interdisciplinaires multi-équipes)
- ANR Aphantasia : Une mémoire de travail sans image mentale
