Interface neuronale directethumb|250px|Schéma d'une interface neuronale directe. Une interface neuronale directe - abrégée IND ou BCI ou encore ICM (interface cerveau-machine, ou encore interface cerveau-ordinateur) est une interface de communication directe entre un cerveau et un dispositif externe (un ordinateur, un système électronique...). Ces systèmes peuvent être conçus dans le but d'étudier le cerveau, d'assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines de cognition ou d'action défaillantes. L'IND peut être unidirectionnelle ou bidirectionnelle.
ÉlectroencéphalographieL'électroencéphalographie (EEG) est une méthode d'exploration cérébrale qui mesure l'activité électrique du cerveau par des électrodes placées sur le cuir chevelu souvent représentée sous la forme d'un tracé appelé électroencéphalogramme. Comparable à l'électrocardiogramme qui permet d'étudier le fonctionnement du cœur, l'EEG est un examen indolore et non invasif qui renseigne sur l'activité neurophysiologique du cerveau au cours du temps et en particulier du cortex cérébral soit dans un but diagnostique en neurologie, soit dans la recherche en neurosciences cognitives.
NeurofeedbackLe neurofeedback est un type de biofeedback au cours duquel l'activité neuronale d’un individu est mesurée et lui est présentée en temps réel (sous différentes formes : son, image, etc.). Le but de cette méthode est que l’individu arrive à autoréguler son activité neuronale supposée sous-tendre un comportement ou une pathologie spécifique. De cette manière, avec le temps, le participant pourrait être capable d’apprendre comment contrôler volontairement l’activation de son cortex cérébral afin de réguler sa cognition et ses comportements dans la vie de tous les jours.
Traitement du signalLe traitement du signal est la discipline qui développe et étudie les techniques de traitement, d'analyse et d' des . Parmi les types d'opérations possibles sur ces signaux, on peut dénoter le contrôle, le filtrage, la compression et la transmission de données, la réduction du bruit, la déconvolution, la prédiction, l'identification, la classification Bien que cette discipline trouve son origine dans les sciences de l'ingénieur (particulièrement l'électronique et l'automatique), elle fait aujourd'hui largement appel à de nombreux domaines des mathématiques, comme la , les processus stochastiques, les espaces vectoriels et l'algèbre linéaire et des mathématiques appliquées, notamment la théorie de l'information, l'optimisation ou encore l'analyse numérique.
Cerveau humainLe 'cerveau humain' a la même structure générale que le cerveau des autres mammifères, mais il est celui dont la taille relative par rapport au reste du corps est devenue la plus grande au cours de l'évolution. Si la baleine bleue a le cerveau le plus lourd avec contre environ pour celui de l'homme, le coefficient d'encéphalisation humain est le plus élevé et est sept fois supérieur à celui de la moyenne des mammifères.
Signal électriquevignette|Signaux électriques sur l'écran d'un oscilloscope : signal rectanglaire (haut), signal harmonique ou sinusoïdal (bas). Un signal électrique est une grandeur électrique dont la variation dans le temps transporte une information, d'une source à une destination. La grandeur électrique que l'on considère pour la transmission et le traitement du signal peut être directement la différence de potentiel ou l'intensité d'un courant électrique ; ou bien une modulation de l'amplitude, de la fréquence ou de la phase d'une variation périodique de ces grandeurs, qu'on appelle porteuse ; dans les communications numériques par modem des règles complexes régissent la modulation afin d'occuper au mieux la largeur de bande allouée.
Cerveauvignette|Cerveau d'un chimpanzé. Le cerveau est le principal organe du système nerveux des animaux bilatériens. Ce terme tient du langage courant (non scientifique) et chez les chordés, comme les humains, il peut désigner l'encéphale, ou uniquement une partie de l'encéphale, le prosencéphale (télencéphale + diencéphale), voire seulement le télencéphale. Néanmoins, dans cet article, le terme « cerveau » prend son sens le plus large. Le cerveau des chordés est situé dans la tête, protégé par le crâne chez les craniés, et son volume varie grandement d'une espèce à l'autre.
Rythme cérébralUn rythme cérébral (appelé aussi activité neuro-électrique) désigne l'oscillation électromagnétique émise par le cerveau des êtres humains, mais également de tout être vivant. Le cortex frontal qui permet la cognition, la logique et le raisonnement est composé de neurones qui sont reliés entre eux par des synapses permettant la neurotransmission. Mesurables en volt et en hertz, ces ondes sont de très faible amplitude : de l'ordre du microvolt (chez l'être humain), elles ne suivent pas toujours une sinusoïde régulière.
OdeurUne odeur est le résultat, perçu par le sens de l’odorat, de l’émanation des corps volatils contenus dans certaines substances comme les molécules souvent qualifiées de molécules odorantes ou de parfum, ou de fragrance dans le cas des fleurs. Les aérosols (particules solides ou liquides) dégagent aussi une odeur (vapeur, fumée). Les molécules odorantes sont caractérisées par leur composition chimique. Le/les composés organiques : alcool, acide, aldéhyde, cétone, composé aromatique La longueur : nombre de carbones constitutifs de la chaîne principale.
Olfactionvignette| L'odorat des canidés est réputé être l'un des meilleurs parmi les mammifères. C'est une des raisons qui expliquent qu'ils ont été très utilisés comme chien de chasse, de garde ou de sauveteur. L'olfaction ou l'odorat est le sens qui permet d'analyser les substances chimiques volatiles (odeurs) présentes dans l’air.
Gamma waveA gamma wave or gamma rhythm is a pattern of neural oscillation in humans with a frequency between 25 and 140 Hz, the 40 Hz point being of particular interest. Gamma rhythms are correlated with large scale brain network activity and cognitive phenomena such as working memory, attention, and perceptual grouping, and can be increased in amplitude via meditation or neurostimulation. Altered gamma activity has been observed in many mood and cognitive disorders such as Alzheimer's disease, epilepsy, and schizophrenia.
Cortex cérébralLe cortex cérébral (ou écorce cérébrale), d'origine prosencéphalique, est la substance grise périphérique des hémisphères cérébraux. Il se compose de trois couches (pour l'archi- et le paléocortex) à six couches (pour le néocortex) renfermant différentes classes de neurones, d'interneurones et de cellules gliales. Le cortex peut être segmenté en différentes aires selon des critères cytoarchitectoniques (nombre de couches, type de neurones), de leur connexions, notamment avec le thalamus, et de leur fonction.
Phantosmiethumb|right|Animation : lobe temporal gauche humain. La phantosmie ou fantosmie est une forme d'hallucination olfactive. Tandis que la majorité des hallucinations olfactives sont causées par une mauvaise interprétation d'un stimulus physique, comme c'est le cas dans la parosmie, la phantosmie est la perception d'une odeur sans présence physique causant celle-ci. L'odeur peut être agréable ou désagréable. « Phantosmie » est un mot savant issu du grec ancien phanto signifiant et osmia- signifiant .
Interactions homme-machinethumb|Personne plongée dans la réalité virtuelle grâce à un visiocasque et un gant électronique. thumb|L'interface homme-machine d'un des ordinateurs de bord des missions Apollo. L'interaction Homme-machine (ou interaction humain-machine), appelée IHM, s’intéresse à la conception et au développement de systèmes interactifs en prenant en compte ses impacts sociétaux et éthiques. Les humains interagissent avec les ordinateurs qui les entourent et cette interaction nécessite des interfaces qui facilitent la communication entre l'humain et la machine.
Traitement numérique du signalLe traitement numérique du signal étudie les techniques de traitement (filtrage, compression, etc), d'analyse et d'interprétation des signaux numérisés. À la différence du traitement des signaux analogiques qui est réalisé par des dispositifs en électronique analogique, le traitement des signaux numériques est réalisé par des machines numériques (des ordinateurs ou des circuits dédiés). Ces machines numériques donnent accès à des algorithmes puissants, tel le calcul de la transformée de Fourier.
Implant cérébralLes implants cérébraux, également appelés « BrainChips » ou « Brain implant » en anglais, sont des systèmes électroniques implantés dans le cerveau, afin de lire ou contrôler certains signaux cérébraux. Ils sont également connus sous le nom de « puce électronique cérébrale ». Les implants cérébraux sont des implants électroniques constitués d'électrodes ou de grilles d'électrodes, permettant de lire et contrôler des signaux cérébraux. Les électrodes peuvent être placées de façon très précises à l'aide de bras robotisés.
Image mentalevignette|Gravure d'une idée mentale Le terme image mentale est utilisé en philosophie, dans le domaine de la communication et en psychologie cognitive pour décrire la représentation cérébrale mémorisée ou imaginée d’un objet physique, d'un concept, d’une idée, ou d'une situation. La capacité particulièrement développée des êtres humains à former, mémoriser et utiliser des images mentales, pour appréhender l’environnement et communiquer avec les autres, est intimement liée à l’intelligence.
DysosmieLes dysosmies, appelés aussi troubles de l'odorat, désignent l'ensemble des affections médicales dans lesquelles le sens de l'olfaction est altéré. Elles sont classées en différentes types : L'anosmie, perte de l'odorat, est le désordre de l'odorat le plus fréquent. Cette affection peut être temporaire ou permanente, congénitale ou acquise. L'hyposmie est un sens de l'odorat diminué. C'est usuellement un état temporaire succédant à une grippe aiguë. Ce handicap est parfois appelée anosmie partielle.
Intraoperative neurophysiological monitoringIntraoperative neurophysiological monitoring (IONM) or intraoperative neuromonitoring is the use of electrophysiological methods such as electroencephalography (EEG), electromyography (EMG), and evoked potentials to monitor the functional integrity of certain neural structures (e.g., nerves, spinal cord and parts of the brain) during surgery. The purpose of IONM is to reduce the risk to the patient of iatrogenic damage to the nervous system, and/or to provide functional guidance to the surgeon and anesthesiologist.
Électroencéphalographie intracrânienneL'électroencéphalographie intracrânienne dite aussi intra-cérébrale, sous-durale, stéréotaxique (SEEG) est une méthode d'enregistrement de l'activité du cerveau au moyen d'électrodes implantées en profondeur sous la boîte crânienne utilisée notamment en neurologie, dans le diagnostic pré-chirurgical de l'épilepsie.
