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L'Usine Cognitive

Le blog des experts des neurosciences

[Paroles de chercheurs] Des jeux sur smartphone pour mieux comprendre nos mécanismes cognitifs ?

Publié le

[Paroles de chercheurs] Des jeux sur smartphone pour mieux comprendre nos mécanismes cognitifs ?
© Robin Worrall - Unsplash

Bastien Blain est chercheur en psychiatrie computationnelle, au University College London. Cette discipline, située à l’interface de plusieurs autres (les neurosciences, la psychologie, la modélisation mathématique et la psychiatrie) a pour but de pallier les limitations de l’approche traditionnelle en psychiatrie. Dans le cadre de ses travaux, Bastien intègre la recherche scientifique aux outils du quotidien pour mieux comprendre les mécanismes cognitifs et faciliter le diagnostic de certaines pathologies. Il a accepté de nous parler de son travail.    

 

Quels sont les objectifs de vos travaux, et votre méthode de recherche ?

Mes recherches ont pour but de concevoir des outils diagnostics qui reposent sur une description mathématique des mécanismes cognitifs, avec pour ambition d’aboutir à une classification plus fine des patients en fonction du mécanisme déficitaire dans leur pathologie. Cette approche pourrait permettre de mieux cibler le traitement, d’indiquer de nouvelles pistes thérapeutiques et de prévenir les potentielles rechutes après un traitement. Pour cela, je développe des applications pour smartphone [*]: des jeux mesurant chacun différents aspects du comportement. L’intérêt par rapport à de simples questionnaires est que ces mesures sont objectives (elles ne dépendent donc pas du ressenti du patient et de son expérience des symptômes) et qu’elles permettent donc de modéliser les mécanismes sous-tendant le comportement mesuré dans ces jeux.

Par exemple, dans une étude que nous menons avec Robb Rutledge et Rachel Bedder (chercheurs au University College London), nous avons voulu décrire quantitativement l’influence d’un événement futur sur notre humeur actuelle. C’est par exemple l’idée que l’on est souvent plus heureux le samedi que le dimanche, parce que le jour d’après est un jour de repos dans le premier cas, mais un jour de travail dans le second cas. Nous avons pu quantifier à quel point la perspective plus ou moins positive influence l’humeur actuelle de chaque joueur : en moyenne, les joueurs sont plus heureux quand les perspectives sont positives. Quand ils sont de bonne humeur, ils tendent à prendre plus de risques dans leur choix. Nous avons aussi mesuré, en utilisant des questionnaires cliniques, à quel point les personnes étaient d’humeur triste en général dans leur vie, et à quel point elles manquaient de motivation. Ce qui est intéressant, c’est que les personnes qui manquent le plus de motivation sont celles dont l’humeur est plus affectée par la perspective de perdre, mais pas les personnes les plus tristes.

Cela signifie qu’en principe, ce jeu peut être utilisé pour différencier les patients qui manquent de motivation des patients qui sont tristes, alors que tous deux seront probablement diagnostiqués comme souffrant de dépression majeure. Nous utilisons maintenant ce jeu dans des populations cliniques. Associé à d’autres jeux, il ambitionne de décrire le dysfonctionnement des différents mécanismes qui président aux variations d’humeur et à la prise de décision, et ainsi de tenter d’améliorer le traitement et d’éviter les rechutes. Nous prévoyons également de décrire le circuit neuronal impliqué, afin de potentiellement déterminer une nouvelle cible thérapeutique.

Mes recherches consistent donc à développer un ensemble de jeux permettant de mesurer différentes dimensions cognitives ; on teste ensuite si ces dimensions permettent de mieux identifier quel participant rechute, ou quel traitement est efficace pour quel phénotype cognitif.

Quels échos vos travaux trouvent-ils dans l’industrie de la santé ?

De plus en plus d’essais cliniques ont recours à des applications sur smartphone pour suivre les patients à distance et à plusieurs moments de la journée. Elles permettent en effet d’interagir avec le patient pour suivre l’évolution des symptômes, en principe à tout moment de la journée au moyen de notifications. Cela facilite la logistique (le patient n’a pas besoin de se déplacer à chaque fois que le clinicien veut une mesure) et permet de mesurer plusieurs dimensions cognitives au moyen des jeux et des données dites passives (localisation, accélérométrie, etc). En parallèle, de nombreuses personnes "saines" ou "subcliniques" utilisent ces applications, pour se divertir et contribuer à la science. Cela permet de constituer des données riches de plusieurs dizaines de milliers de participants, et d’augmenter considérablement la fiabilité des analyses. Certaines applications révèlent le profil psychologique des joueurs sur les dimensions mesurées, ce qui peut être intéressant pour les utilisateurs.

Quelles sont les limites que votre champ de recherche doit surmonter dans les années à venir ?

Bien que la psychiatrie computationnelle soit prometteuse, aucun résultat n’a encore permis d’améliorer le diagnostic, le traitement et le suivi de pathologies psychiatriques. Cette discipline est relativement récente, entre cinq et dix ans, et a encore besoin de temps pour se développer. Ma discipline doit montrer qu’elle tient ses promesses, et notamment celle de pouvoir être utilisée en routine en clinique pour diagnostiquer des pathologies psychiatriques et pour personnaliser les traitements.

 

*Pour aller plus loin :

Pour obtenir ces résultats, Bastien et son équipe ont développé un jeu sur smartphone, dans lequel le joueur doit choisir où son personnage va creuser un trou parmi deux endroits, à gauche ou à droite de l’écran. En creusant, il peut trouver une pièce d’or (récompense) ou rien dans un essai de type « gain », ou bien trouver une canette (punition) ou rien dans un essai de type "perte". Le jeu est organisé en block de quelques essais d’un même type ("gain" ou "perte"). La probabilité de tomber sur une pièce ou sur une canette est différente à gauche et à droite de l’écran, ainsi que le montant associé à la pièce ou à la canette. Ces informations sont indiquées explicitement : ce type de choix est appelé choix dans le risque. Un individu qui aime le risque choisira de creuser du côté où le gain est plus élevé mais la probabilité de l’obtenir plus faible, et l’opposé pour un individu averse au risque. La nouveauté que nous avons introduite dans ce jeu est d’afficher à chaque instant les deux blocks à venir, qui peuvent être tous deux de type "gain", "perte" ou une combinaison des deux. De temps à autres, nous demandons au joueur, en plus des choix, une évaluation de leur humeur : dans quelle humeur sont-ils en ce moment.

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