Est-ce que le café et la musique IA pourraient aider à améliorer la productivité et la cognition?
Le café et la musique IA peuvent-ils améliorer la productivité et la cognition ?
Partager sur Pinterest- Un nouveau système suit les ondes cérébrales pour fournir un système de rétroaction qui peut aider les gens à améliorer leur cognition et leur productivité.
- Les auteurs de l’étude envisagent d’utiliser des stimuli sûrs et non invasifs pour encourager les états cérébraux souhaités.
- L’étude a révélé que l’écoute de musique et la consommation de café peuvent susciter des niveaux plus élevés de puissance de bande bêta dans les ondes cérébrales.
De nombreux scientifiques espèrent que l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle (IA) pourront un jour fournir des outils permettant d’améliorer notre bien-être et nos performances cognitives dans notre vie quotidienne et au travail.
Dans cette optique, une nouvelle étude de l’École d’ingénierie Tandon de l’Université de New York décrit leur algorithme MINDWATCH, qui collecte des données sur l’état du cerveau de manière non invasive.
MINDWATCH analyse l’activité cérébrale d’une personne à partir des données collectées par un appareil portable au poignet et par un bandeau sur la tête.
Dans l’étude, les chercheurs ont provoqué différents états cérébraux en utilisant ce qu’ils appellent des “actionneurs sûrs”. Il s’agit notamment de sons, de goûts et d’odeurs.
L’étude a examiné la promotion de l’activité des ondes cérébrales de la “bande bêta” associée à des performances cognitives optimales à l’aide des actionneurs sûrs.
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Les chercheurs ont découvert que l’écoute de musique et la consommation de café étaient toutes deux liées à une activité plus forte de la bande bêta. Ils ont également testé le parfum, qui a réduit la puissance de la bande bêta par rapport à la ligne de base, mais a augmenté les niveaux de performance dans d’autres tests cognitifs.
Une des découvertes intéressantes de l’étude est que la musique générée par l’IA produit des signaux de bande bêta plus forts que la musique traditionnellement produite.
L’étude a été publiée dans Scientific Reports.
Activité de la bande bêta et concentration
Les oscillations continues des tensions électriques dans le cerveau sont appelées ondes cérébrales. Il existe cinq fréquences reconnues, ou “fréquences”, à partir desquelles elles oscillent de leurs tensions les plus basses à leurs tensions les plus élevées :
- les ondes de la bande gamma – oscillent à une fréquence supérieure à 35 hertz (Hz), soit plus de 35 fois par seconde. Des recherches antérieures associent les ondes gamma à l’acte mental de concentration.
- les ondes de la bande bêta – oscillent de 12 à 35 Hz. Cette bande est liée à l’anxiété, à l’attention et à l’activité mentale.
- les ondes de la bande alpha – ont une fréquence de 8 à 12 Hz et sont liées à une attention passive et à la détente.
- les ondes de la bande thêta – ont une fréquence de 4 à 8 Hz et sont associées à une grande détente, avec une focalisation vers l’intérieur.
- les ondes de la bande delta – se produisent pendant le sommeil et ont une fréquence de 0,5 à 4 Hz.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont trouvé des relations de forme différente entre la puissance de la bande bêta et les performances chez différentes personnes.
Chez un participant, la relation était linéaire, avec une puissance de bande bêta plus élevée associée à de meilleures performances. Cependant, chez un autre participant, la relation était en forme de U inversé, ce qui signifie qu’une puissance de bande bêta modérée était associée à une performance maximale pour cette personne. Les auteurs ont souligné que ces résultats montrent la nécessité de comprendre individuellement les schémas d’ondes cérébrales d’une personne pour interpréter les résultats.
L’impact de la musique, du café et du parfum
Allant plus loin, les auteurs de l’étude ont exposé les participants à trois actionneurs sûrs : la musique, le café et le parfum.
Les chercheurs ont découvert que l’écoute de musique de différents genres entraînait une augmentation constante de l’activité de la bande bêta, la musique générée par l’IA ayant l’effet le plus fort.
Boire du café a également entraîné une augmentation significative des signaux dans la bande bêta, tandis que sentir le parfum a diminué la puissance de la bande bêta, mais a amélioré les performances selon d’autres mesures.
Tester les effets de la musique générée par l’IA sur le cerveau
Le succès de l’étude avec la musique produite par l’IA montre qu’un actionneur sûr tel que la musique peut être optimisé pour augmenter l’activité de la bande bêta.
“Dans cette recherche, nous avons utilisé des réseaux neuronaux d’apprentissage profond pour composer de la musique nouvelle basée sur la musique préférée de chaque individu”, a déclaré le Dr Hamid Fekri Azgomi, premier auteur de l’étude.
“Notre approche consistait à exposer les sujets à des morceaux de musique renommés et apaisants pour évaluer leurs inclinations personnelles”, a-t-il déclaré à Medical News Today.
Les participants ont été invités à identifier leurs préférences à l’aide d’exemples provenant de trois ensembles de données musicales : la musique classique, comprenant des œuvres de Ludwig van Beethoven, Johann Sebastian Bach et Frédéric François Chopin ; la “musique de fantasy” comprenant de la musique de jeux vidéo tels que Final Fantasy et Mario ; et le jazz, qui présentait des chansons de Frank Sinatra et d’autres artistes de jazz.
Comment fonctionne MINDWATCH
L’auteur principal, le Dr Rose T. Faghih, a expliqué que la technologie MINDWATCH permet aux appareils portables de fonctionner comme des interfaces cerveau-ordinateur. L’objectif est de “décoder les états internes du cerveau liés à l’excitation cognitive et aux performances, ce qui rend possible le suivi et l’amélioration de ces états cognitifs pour des applications de la vie quotidienne”.
Selon le Dr Faghih, “les activations du système nerveux autonome entraînent des microvariations de l’activité de la transpiration, ce qui entraîne des changements dans la conductance électrique de la peau pouvant être mesurés à l’aide de certains appareils portables”.
Dans l’étude, les chercheurs ont utilisé des bracelets Empatica E4 et des bandeaux Muse pour capturer et observer les ondes cérébrales des participants.
Le Dr Faghih a déclaré qu’ils espéraient que ce moyen non invasif de surveiller l’activité des ondes cérébrales pourrait un jour offrir “une amélioration personnalisée du bien-être cognitif et des performances dans divers contextes par des moyens non invasifs”.
Le Dr Faghih a déclaré que d’autres actuations sûres à l’étude sont : des stimuli visuels apaisants – peut-être des images de paysages paisibles -, la méditation, des vibrations douces ou des retours haptiques, des technologies de réalité virtuelle et des expériences avec le robot thérapeutique PARO.
Les objectifs doubles de MINDWATCH
“MINDWATCH vise à permettre à terme la régulation en temps réel des états d’excitation cognitive et de performance pour améliorer l’humeur et les performances de manière personnalisée, adaptative et robuste”, a déclaré le Dr Faghih.
De plus, les chercheurs espèrent que leur système permettra de “combler le manque de jeux de données disponibles publiquement” pour une utilisation par l’apprentissage automatique.
Bien que cette étude se concentre sur les résultats de la bande bêta, le Dr Azgomi a déclaré que “notre vaste ensemble de données peut permettre des investigations futures par d’autres chercheurs pour d’autres caractéristiques significatives”.
“Ces connaissances inexploitées ont le potentiel d’enrichir notre compréhension de la neurophysiologie humaine, offrant une compréhension plus holistique de la dynamique cognitive.” – Dr Hamid Fekri Azgomi
