Conception et évaluation d'une interface cerveau-ordinateur exploitant des stimuli auditifs spatialisés

Design and evaluation of a brain-computer interface using spatialized auditory stimuli

• Auteur / Autrice : Lenaig Gueho
• Direction : Patrick Henaff, Rozenn Nicol
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Inscription en doctorat le 30/03/2023
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : IAEM - INFORMATIQUE - AUTOMATIQUE - ELECTRONIQUE - ELECTROTECHNIQUE - MATHEMATIQUES
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LORIA - Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : NEURORHYTHMS

Mots clés

Mots clés libres

Ssaep

Interfaces cerveau-ordinateur

Spatialisation sonore

Apprentissage automatique

Stimuli auditifs

Électroencéphalographie

Auditory stimuli

Ssaep

Sound spatialization

Brain-computer interface

Machine learning

Electroencephalography

Résumé

L'objectif principal de cette thèse est de concevoir et d'évaluer une interface cerveau-ordinateur qui exploite de manière innovante des stimuli auditifs spatialisés. L'étude abordera plusieurs dimensions. Elle portera sur l'impact du type de stimulus (sinus stationnaires ou non, sons naturels tels que sonnette, aboiement, voix) et de leur charge émotionnelle sur le taux de reconnaissance de la réponse cérébrale associée et le confort. Plus particulièrement, les avantages potentiels de la spatialisation des stimuli seront évalués sur : 1) l'amélioration de la capacité à se concentrer (c.f. l'effet « cocktail party ») et 2) la différentiation des réponses cérébrales. Différentes méthodes de spatialisation seront évaluées (différences interaurales de temps, d'amplitude, indices spectraux non individuels, etc.), afin de déterminer laquelle est la mieux adaptée.

The main objective of this thesis is to design and evaluate a brain-computer interface that exploits spatialized auditory stimuli in an innovative way. The study will address several dimensions. It will focus on the impact of the type of stimuli (stationary or non-stationary sinus, natural sounds such as doorbell, bark, voice) and their emotional load on the accuracy of the associated brain response and comfort. Specifically, the potential benefits of stimulus spatialization will be evaluated on: 1) improved ability to focus (i.e., the 'cocktail party' effect) and 2) differentiation of brain responses. Different spatialization methods will be evaluated (Interaural Time Differences, Interaural Level Differences, non-individual spectral cues, etc.), in order to determine which one is the most suitable.