Les plaisirs quotidiens comme écouter de la musique et boire du café peuvent influencer l'activité cérébrale d'une personne, améliorant ainsi les performances cognitives, y compris lors de tâches qui nécessitent concentration et mémoire. C'est la conclusion d'une nouvelle étude de la NYU Tandon School of Engineering impliquant une technologie révolutionnaire de surveillance du cerveau appelée MINDWATCH.
Développé pendant six ans par Rose Faghih, professeur agrégé au Département de génie biomédical de NYU Tandon, MINDWATCH est un algorithme capable d'analyser l'activité cérébrale humaine grâce aux données collectées par n'importe quel appareil portable qui surveille l'activité électrodermique (EDA). Cette activité reflète les changements de conduction électrique déclenchés par le stress émotionnel et est associée à la réponse sudation.
Dans l'étude MINDWATCH, publiée récemment dans la revue Scientific Reports, des sujets portant des bracelets de surveillance cutanée et des bandeaux de surveillance cérébrale ont effectué des tests cognitifs tout en écoutant de la musique, en buvant du café et en sentant des parfums reflétant leurs préférences personnelles. Ils ont également réalisé ces tests sans utiliser aucun stimuli.
L'algorithme MINDWATCH a montré que la musique et le café modifiaient de manière significative l'éveil cérébral des sujets, les plaçant essentiellement dans un « état mental » physiologique qui modulait leurs performances lors de l'exécution de tâches de mémoire de travail.
Plus précisément, MINDWATCH a déterminé que les stimulants déclenchent une augmentation de l'activité des ondes cérébrales en « bande bêta », un état associé aux capacités cognitives maximales. Le parfum a également des effets positifs, ce qui suggère que des recherches plus approfondies sont justifiées.
"La pandémie a eu un impact sur la santé mentale de nombreuses personnes dans le monde, ce qui rend plus importante que jamais une surveillance continue de l'impact négatif du stress quotidien sur la fonction cognitive", a déclaré Fajh. "Actuellement, MINDWATCH est encore en développement, mais notre objectif ultime est qu'il contribue à une technologie permettant à chacun de surveiller l'éveil cognitif de son cerveau en temps réel, par exemple pour détecter les moments de stress aigu ou de désengagement cognitif. À ces moments-là, MINDWATCH peut "inviter" une personne à effectuer une intervention simple et sûre - peut-être en écoutant de la musique - afin qu'elle puisse se mettre dans un état cérébral où elle peut se sentir mieux et accomplir ses tâches de travail ou d'étude avec plus de succès. "
Le test cognitif spécifique utilisé dans cette étude - une tâche de mémoire de travail connue sous le nom de "test n-back" - consiste à présenter une séquence de stimuli (dans ce cas, des images ou des sons) un par un et à demander aux sujets d'indiquer si le stimulus actuel correspond à un stimulus présenté "n" éléments plus tôt dans la séquence. L'étude a utilisé un test à 1 retour, dans lequel les sujets répondaient « oui » lorsque le stimulus actuel était le même qu'un stimulus ultérieur, et un test à 3 retours plus difficile, dans lequel il était demandé aux sujets de répondre de la même manière aux trois stimuli suivants.
Les chercheurs ont testé trois types de musique : une musique énergique et relaxante familière aux sujets, ainsi qu'une nouvelle musique générée par l'IA qui reflétait les goûts des sujets. Conformément aux découvertes précédentes de MINDWATCH, la musique énergique familière a entraîné de plus grandes améliorations des performances (mesurées par les temps de réaction et les réponses correctes) que la musique relaxante. Bien que la musique générée par l’IA ait montré la plus grande amélioration parmi les trois types de musique, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ces résultats.
Par rapport à la musique, boire du café améliore considérablement les performances, mais pas autant. Pour tous les stimuli, les améliorations des performances au test 3-back ont tendance à être plus importantes, ce qui suggère que les interventions peuvent avoir leurs effets les plus profonds lorsque la « charge cognitive » est plus grande.
Les expériences en cours de l'équipe MINDWATCH confirmeront l'efficacité de la technologie à surveiller en permanence l'activité cérébrale, ainsi que le succès général de diverses interventions visant à moduler l'activité cérébrale. Identifier une classe d’intervention généralement réussie ne signifie pas que tout le monde la trouvera efficace pour lui.