Plateau technique

ElectroEncéphaloGraphie

Le LEAD a acquis, grâce au soutien financier du Conseil Régional de
Bourgogne, un système d’enregistrement Biosemi (64 canaux), ainsi que le
logiciel BESA pour analyser les données EEG recueillies (la toolbox Matlab
EEGLAB, http://sccn.ucsd.edu/eeglab/, est également utilisée pour l’analyse des
données).
L’EEG permet d’enregistrer l’activité électrique du cortex cérébral en plaçant des
électrodes sur le scalp humain. Cette technique est complètement non-invasive et
sans douleur. L’EEG présente une très grande résolution temporelle de l’ordre de la
milliseconde et de ce fait apporte une mesure particulièrement adaptée pour étudier
le décours temporels et les bases neurales de processus cognitifs qui peuvent se
dérouler dans des fenêtres temporelles inférieures à la seconde.



Oculométrie

Pour ses recherches le LEAD s’appuie, entre autres, sur l’oculométrie cognitive
pour recueillir des traces on line des activités d’apprentissage impliquant
la modalité visuelle. Cette technique consiste à enregistrer les fixations et les
saccades oculaires au cours d’une activité (lecture, traitement de scènes
visuelles etc.).
Plusieurs oculomètres sont utilisés selon les besoins des expériences conduites.
Ces différences concernent:
- la vitesse d’échantillonnage de l’enregistrement souhaitée
  (50, 120, 350, 500 et 1000 Hz) ;
- le type d’appareil : casque ou lunettes portées par le participant
  (ex : Mobile Eye), ou systèmes déportés (Tobii, ASL, EyeLink) ;
- la technique d’enregistrement utilisée : capture du reflet cornéen (Tobii, Eye link)
  ou analyse d’images (FaceLAB).




Spectroscopie Proche InfraRouge (Near InfraRed Spectroscopy)

L'imagerie spectroscopique proche infrarouge (Near Infrared Spectroscopic, NIRS )
est une technique qui consiste à mesurer l'oxygénation d'une zone du cerveau afin
d'en déduire son activité. La NIRS est une technique récente et prometteuse
d’imagerie optique pour les recherches en psychologie (pour une revue, voir Ferreri,
Bigand, Perrey, & Bugaiska, sous presse). Le principe général de la technique est de
comparer la différence de luminosité entre les différents détecteurs. Une différence
de luminosité est le résultat d'une plus grande concentration d'oxygène dans le sang
à proximité des neurones, signifiant que les neurones ont été activés à la suite de
la présence ou de la disparition d'un stimulus. Ainsi, l'imagerie optique permet
d'observer l'activité du cerveau en temps réel lors de la réalisation d’une tâche.
La NIRS fournit des informations dynamiques, elle est rapide et non-invasive. En
permettant d’étudier les substrats cérébraux à l’origine des déficits dans diverses
fonctions cognitives, la NIRS est particulièrement intéressante dans les populations
difficilement mobilisables comme les nouveau-nés, les personnes âgées, les
personnes présentant des pathologies telle que la démence de type Alzheimer, les
enfants malentendants ou encore des patients atteints d’accidents vasculaires
cérébraux.




 Mesures physiologiques

Pour les études portant sur les émotions ou le conditionnement, le LEAD est équipé
du système Biopac.

Ce système permet de recueillir différentes mesures physiologiques comme des
électrocardiogrammes, des électromyogrammes ou encore des réponses
électrodermales.




Appareils audio

Le LEAD propose une plateforme d’étude de la cognition et de l’émotion musicale
performante qui se compose de différents éléments.
Les études psychoacoustiques sont réalisées dans des chambres sourdes double
paroi (90 dB d’isolation phonique) de petite taille ou simple paroi (60 dB
d’isolation phonique) de plus grande taille.
L’étude des émotions musicales se réalise dans un studio d’immersion sonore
comprenant un système audio 5.1 permettant une reconstitution hautement réaliste
des ambiances de concerts. Cette installation est également utilisée pour des études
portant sur la perception de la spatialisation sonore, dans lesquelles les auditeurs
doivent apprendre les règles de déplacement des sources sonores dans l’espace.
Enfin, l’étude de la performance musicale et de la lecture à vue, se réalise à l’aide
d’un piano Yamaha midi couplé à un système de capture des mouvements oculaires.




Bancs optiques
Le laboratoire réalise des expériences de vision sur des sujets humains mais aussi
sur des rétines artificielles neuro-inspirées pour lesquelles il est nécessaire de
pouvoir contrôler les paramètres physiques et de les mesurer (source de lumière
précise monochrome ou couleur, mesures photométriques, mesures
opto-électroniques, …).
Les spécifications pour chacun des deux équipements sont données ci-après :
- Banc optique pour des mesures spectrométriques et photométriques :
- Table anti-vibratoire,
- Platine motorisée pour déplacements en X et Y
- Source de lumière stabilisée,
- Eclairage à LED,
- Optiques pour caméras
- Appareillages de mesure photométrique et spectrométrique
- Banc d’instrumentation électronique :
- Oscilloscope 500 MHz, 4 voies analogiques et 16 voies logiques
- Générateur de signaux 100 MHz
- Compteur/Fréquencemètre 2 x 300MHz
- Multimètre de table



Robots NAO
Nos travaux de recherche sur les systèmes neuro-inspirés ont pour but de proposer
des modèles neuronaux qui miment le fonctionnement du cerveau pour des tâches
cognitives. Nos modèles neuronaux sont étudiés de telle manière qu’ils soient
implantables sur des systèmes embarqués et autonomes. De  ce fait, des
applications en robotique interactive sont mises en œuvre grâce à nos systèmes
neuro-inspirés comme par exemple la commande de robots par le geste humain ou
par la reconnaissance d’expressions de visages.