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Axe 2 . La vision active et les mouvements oculaires

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Nous étudions le rôle des mouvements oculaires dans des processus perceptuels, moteurs, ou cognitifs en utilisant des paradigmes de psychologie expérimentale avec des stimuli contrôlés mais néanmoins écologiques (tels que des visages et des scènes visuelles). Nous utilisons également ces mesures oculométriques en tant que biomarqueurs de troubles cognitifs dans diverses pathologies ophtalmologiques (DMLA, glaucome), neurodégénératives (Parkinson, Alzheimer) et psychiatriques (troubles bipolaires)

Vision active et mouvements oculaire

Axe 1 . Les entrées sensorielles visuelles

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Nous développons des modèles de la perception visuelle en nous inspirant de la biologie des neurones de la rétine. Par exemple, nous proposons un modèle de la perception des couleurs en nous inspirant de la mosaïque des cônes de la rétine et leurs traitements non linéaires et adaptatifs. Nos algorithmes améliorent significativement le traitement de la couleur d’images numériques. Nous appliquons ainsi nos modèles aux caméras numériques et aux systèmes de vision industrielle.

Entrées sensorielles visuelles

Substitution sensorielle

Appel à participants Recherche Du 21 juillet 2023 au 27 juillet 2023
Complément lieu

L'expérience se déroule dans la salle MOCA (B125) du GIPSA-Lab, Bâtiment B - 580 rue de la passerelle, 38400 Saint Martin d'Hères. Entrez dans le bâtiment par la porte de droite (celle de gauche nécessite un code). La salle est au 1er étage, tout au fond à gauche quand vous sortez de la cage d'escalier.

Nous recherchons des participants pour une étude sur la substitution sensorielle entre le 21 Juillet et le 27 Juillet 2023.
 
Pour y participer, vous devez avoir une audition normale ou corrigée à la normale. 
 
Durée : 1 heure.
 
Bon : 1 point en bon d'expérience du LPNC
 
 
Des questions ? Contactez : Sophie Diogo  sophie.diogoatetu.univ-grenoble-alpes.fr (sophie[dot]diogo[at]etu[dot]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
 
Responsables de l'étude : Christian Graff, Sylvain Huet, Denis Pellerin
ApP 2023 substitution sensorielle

ANR SAM-Guide

Equipe Corps et Espace, Recherche

Le projet Sam-Guide développe des systèmes d’assistance aux personnes non voyantes, par substitution sensorielle : se déplacer, localiser une cible par des sons et des vibrations. Il unit les forces de chercheurs issus de cinq laboratoires.

Univ. Grenoble-Alpes

LPNC, Grenoble Chambéry
Christian Graff, Psychophysique
Coline Fons, Sciences Cognitives
Sébastien Garreau (stagiaire), STAPS
 
GIPSA-Lab, Grenoble
Sylvain Huet, Architecture système
Denis Pellerin, Traitement d'images

 

Univ. Normandie

LITIS, Rouen
Abdellatif Ennaji, intelligence artificielle
Wenqi Luo (doctorante) IA
Katerine Roméo, informatique
Christèle Lecomte, électronique
 
CERREV, Caen
Bruno Mantel, Sciences du mouvement
Elise Faugloire, Ergonomie


Ecole Polytechnique

Centre Borelli, Palaiseau
François Alouges, Mathématiques appliquées
Sylvain Ferrand, Sciences de l'ingénieur
Clément Francqueville, Informatique



A Grenoble, le LPNC (équipe Corps et Espace), en collaboration avec le GIPSA-Lab (Equipe COPERNIC), nous développons le Système AdVIS, un prototype virtuel permettant d’atteindre un objet-cible sans la vision. Le prototype se construit sur un choix de métriques spatiales accessibles depuis un capteur artificiel, à mettre en correspondance avec un choix de percepts initiés par des stimuli sonores et tactiles. L’efficacité et le confort de l’interfaçage homme-machine issu de ces choix sont testés sur des participants typiques (yeux bandés) principalement en milieu contrôlé, en laboratoire et en virtuel. Dans un jeu de chaud-froid, ils cherchent à atteindre une cible virtuelle 3-D dans un espace de capture du mouvement. Les écarts en angle et/ou en distance par rapport à cette cible sont envoyés en temps réel selon la position de l’index cherchant à viser puis à toucher la cible.

En outre, un prototype de pistolet optique pour le tir en aveugle a été développé par le GIPSA-Lab, il est testé sur des personnes voyantes et en cours de réplication sur les trois autres sites.

A l’Université de Normandie, le CERREV (Caen) développe un gilet tactile qui indique par des vibrations sur la peau autour de la taille de l’usager sa position par rapport à des balises placées sur son chemin.

Le LITIS (Rouen) développe par IA un sytème de reconnaissance d'images vidéo permettant le repérage de couloir de stade d'athlétisme.

A Palaiseau, Le Centre Borelli développe des algorithmes de son spatialisé permettant de placer comme guide virtuelle de type fée « Clochette » ou « Navi », une source sonore "volant" devant la tête de la personne. Cette fée remplace un assistant humain qui court normalement devant elle dans le couloir d’une piste de stade d’athlétisme.
Le point d’orgue de ce projet sur 36 mois est une manifestation festive d’handisport sur le modèle du « Laser Run », qui est formé de deux épreuves combinées du pentathlon moderne. La personne (aveugle, ou privée de vision) qui court sur un circuit, s’approche d’un poste de tir avec une table sur laquelle elle doit trouver et prendre en main un pistolet laser, pour tirer trois fois dans une cible avant de reprendre, éventuellement en relai, la suite de sa course sur le circuit. La performance demande la coordination des systèmes développés dans les trois sites. L’enjeu principal n’est pas une hypothétique amélioration des conditions de vie de ces personnes dans l'immédiat, mais une activité de loisir ; en effet, le jeu en compétition est une situation qui stimule le développement de dispositifs, ensuite adaptés au quotidien.

 


A NU, nous guidons une personne le long de balises ou de pistes de sport par une ceinture tactile
A l'UGA, nous guidons par le son la main vers une cible virtuelle 3D (ex : pistolet) , ou une cible 2D
A Saclay, nous guidons par son spatialisé une personne sur un circuit identifié par GPS ou balises
En bas : La coordination permettra en Laser Run (pentathlon moderne), sans les yeux, de courir sur un circuit, de trouver l'arme, de viser la cible...

Voir les publications dans le portail HAL ANR

Voir le Site de Sam-Guide 

Projet SAM Guide

Coordinateur & Partenaire

Coordinateur : Christian Graff (LABORATOIRE DE PSYCHOLOGIE ET NEUROCOGNITION)

Partenaires :
BORELLI Centre Borelli
LITIS LABORATOIRE D'INFORMATIQUE, DE TRAITEMENT DE L'INFORMATION ET DES SYSTÈMES - EA 4108
CesamS CENTRE D'ETUDE SPORT ET ACTIONS MOTRICES
LPNC LABORATOIRE DE PSYCHOLOGIE ET NEUROCOGNITION
GIPSA-lab Grenoble Images Parole Signal Automatique
CMAP Centre de mathématiques appliquées

 

Projet-ANR-21-CE33-0011

à partir d'Octobre 2021 - 48 mois

APHANTASIE-LPNC

Equipe Langage, Recherche

Ce projet s’intéresse à l'imagerie mentale et ses formes atypiques : aphantasie et hyperphantasie

 

APHANTASIE-LPNC

Nous menons actuellement une enquête internationale à large échelle pour mieux décrire l'imagerie mentale sous toutes ses formes, de l'aphantasie à l'hyperphantasie.
Nous confrontons données introspectives subjectives et mesures comportementales et physiologiques objectives.

Le projet devrait permettre des avancées neuroscientifiques sur l’imagerie mentale et des applications en neuropsychologie et sciences de l’éducation, par la prise en compte de l’interaction complexe qui se joue entre imagerie mentale, attention et mémorisation.

Coordinateur : Alan Chauvin, Maître de conférences UGA, LPNC équipe Corps & Espace
En collaboration avec : GIPSA-lab, LIPC2S

Membres :
Léa Faber, Collaboratrice rattachée à l'équipe Langage du LPNC
Nathalie Guyader, Maîtresse de Conférences UGA, GIPSA-lab
Nicole Huson, Psychologue New Equilibrium, Collaboratrice rattachée aux équipes Langage et Corps & Espca du LPNC
Hélène Lœvenbruck, Directrice de Recherche CNRS, équipe Langage 
Téo Pesci, doctorant rattaché à l’équipe Langage
Iris Barezzi, doctorante rattachée à l’équipe Corps & Espace
Taisha Donnelly, doctorante rattachée à l’équipe Langage
Sophie Wieser, étudiante M2 Sciences du langage,  rattachée à l’équipe Langage
Alizée Collet-Beillon, étudiante M2 Neurosciences,  rattachée à l’équipe Langage
Nicholas Langkau, collaborateur, rattaché à l'équipe CoMMet 
Claire Vanbuckhave, doctorante à l'université de Plymouth, UK, collaboratrice rattachée rattachée à l’équipe Vision & Émotion du LPNC

Anciens membres :
Léo Pasturel, Étudiant M2 Sciences Cognitives, rattaché à l’équipe Vision & Émotion du LPNC

Plus de détails sur le projet :
Aphantasia Online

Projet APHANTASIE

HALF-BRAIN RASMUSSEN

Neuroplasticité anatomo-fonctionnelle dans l'encéphalite de Rasmussen, avant et après chirurgie

Equipe Langage, Recherche

Évaluation multimodale du fonctionnement neurocognitif et de la réorganisation cérébrale après hémisphérotomie chez des patients présentant une encéphalite de Rasmussen

Monica BACIU
Marcela PERRONE-BERTOLOTTI
Christine BULTEAU
Post-doctorante: Anna BORNE

L'encéphalite de Rasmussen est une maladie auto-immune chronique caractérisée par une atrophie hémisphérique unilatérale progressive. Cette pathologie entraîne une épilepsie partielle pharmaco-résistante et s'accompagne de troubles neurocognitifs progressifs invalidants. En raison de sa pharmaco-résistance, le seul traitement curatif est l'hémisphérotomie, une déconnexion fonctionnelle entre les hémisphères. Compte tenu du jeune âge de la chirurgie, les patients atteints de Rasmussen devraient bénéficier d'une réorganisation cérébrale importante qui permet une récupération significative des fonctions cognitives, même si elle se produit de manière inégale, en fonction des trajectoires spécifiques de développement de ces fonctions et de la réserve cognitive et cérébrale individuelle. Outre la récupération cognitive observée à l'âge adulte, différents modèles de réorganisation cérébrale ont également été décrits. Par conséquent, il est particulièrement intéressant de comprendre les stratégies recrutées par ces patients en raison de la neuroplasticité. Globalement, ce projet de recherche vise à évaluer à la fois le résultat cognitif et la réorganisation des réseaux cérébraux chez les patients adultes atteints d'encéphalite de Rasmussen après une hémisphérotomie pratiquée pendant l'enfance. Une approche multimodale sera utilisée, combinant la psychologie expérimentale et la neuropsychologie pour évaluer un large panel de fonctions cognitives (langage, fonctions exécutives, théorie de l'esprit et mémoire) et de scores cliniques, ainsi que l'IRMf en état de repos et l'IRM-DTI pour mesurer la connectivité des réseaux fonctionnels et structurels de l'hémisphère fonctionnel, respectivement. L'originalité de ce travail consiste également en l'élaboration d'une nouvelle batterie multi-cognitive spécifiquement adaptée à cette population (LEXTOMM, Perrone-Bertolotti, M., 2021). Nous souhaitons ainsi améliorer notre compréhension des patients atteints d'encéphalite de Rasmussen en décrivant des phénotypes cognitifs et cérébraux, avec de nouvelles orientations pour la réhabilitation cognitive et la pré-habilitation afin d'assurer leur meilleure récupération possible.

Projet RASMUSSEN

BIOMOD

Apport des méthodes d’intelligence artificielle pour l’aide au diagnostic des maladies neurodégénératives basée sur des biomarqueurs multimodaux

Equipe Langage, Recherche

PI: Monica BACIU
Collaborateurs: Hélène LOEVENBRUCK, Céline HALDIN, Mathilde SAUVEE, Olivier MOREAUD

La fréquence des maladies neurodégénératives cognitives (MNDC) augmente avec l’âge. La maladie d’Alzheimer (MA) est la plus fréquente. D’autres maladies apparentées à la maladie d’Alzheimer (MAMA) partagent des caractéristiques communes avec la MA, mais varient sur le plan génétique, clinique, neuropsychologique, protéinopathique, de la neuroimagerie, évolutif et de prise en charge. Une avancée majeure est l’utilisation des biomarqueurs dans le LCR pour approcher le diagnostic neuropathologique. Les méthodes d’intelligence artificielle (IA) appliquées à des paramètres multimodaux, ont un réel potentiel de phénotypage (i.e., identifier automatiquement les caractéristiques multimodales spécifiques d’une pathologie, permettant la distinction des autres). Par ailleurs, le développement des atlas d’aide à la décision clinique basé sur l’IA, est en plein essor. Nous disposons d’une base de données rétrospective avec potentiel prospectif qui nous permettra de réaliser ce projet.

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VARIAGING

Modélisation cognitive et neuro-computationnelle du vieillissement cognitif sain

Equipe Langage, Recherche

Ce travail vise à comprendre et modéliser les transformations du langage au cours du vieillissement dit « sain », en l’envisageant non pas comme un simple déclin, mais comme un processus dynamique d’adaptation et d’optimisation. À travers une approche pluridisciplinaire (psychologie, linguistique, neurosciences, mathématiques), il s’appuie sur des modèles cognitifs et neurocomputationnels, intégrant une perspective connectomique et intégrative, pour décrire comment les adultes âgés mettent en place des stratégies spécifiques leur permettant de préserver et d’optimiser leurs compétences cognitives. Ce travail s’inscrit également dans le cadre d’une neuropsychologie de précision du vieillissement, visant une analyse individualisée des profils neurocognitifs et une meilleure compréhension des trajectoires singulières. Cette approche fine ouvre des perspectives concrètes en matière de remédiation et de stimulation cognitive personnalisées, afin de favoriser le maintien de la qualité de vie cognitive et langagière à un âge avancé.

Guichet C, Banjac S, Achard S, Mermillod M, Baciu M. Modeling the neurocognitive dynamics of language across the lifespan. Hum Brain Mapp. 2024 Apr;45(5):e26650. doi: 10.1002/hbm.26650. PMID: 38553863; PMCID: PMC10980845.

SENECA est un modèle intégratif du vieillissement cognitif, qui combine une perspective connectomique (réseaux cérébraux) et cognitive. Il décrit comment le cerveau adapte son organisation fonctionnelle pour préserver le langage au cours du vieillissement, en s’appuyant sur des stratégies « synergiques » et économes en énergie.

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Coordonateur du projet

Investigateur principal : Monica BACIU

Doctorant : Clément Guichet
Financement : MITI CNRS

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