Effets de la stimulation acoustique du cerveau endormi : optimisation des caractéristiques musicales et mesures subjectives

Effects of acoustic stimulation of the sleeping brain: optimization of musical features and subjective measures

• Auteur / Autrice : Michelle George
• Direction : Thomas Andrillon
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences cognitives
• Date : Inscription en doctorat le 15/06/2023
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut du cerveau et de la moelle épinière
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Normal and Abnormal Motor Control: Movement Disorders and Experimental Therapeutics

Mots clés

Mots clés libres

Dormir

Cognition

Conscience

Traitement des sens

Sonifcation

Eeg

Sleep

Cognition

Consciousness

Sensory processing

Sonifcation

Eeg

Résumé

Les dormeurs ne sont pas totalement isolés de leur environnement, car le cerveau continue à traiter les événements extérieurs à un niveau de complexité étonnamment élevé. Ce traitement auditif caché peut être exploité au profit des dormeurs (par exemple, pour amméliorer la qualité du sommeil, pour aider à la consolidation des souvenirs passés ou pour tester la conscience du monde extérieur). Cependant, toute stimulation acoustique pendant le sommeil se heurte à la difficulté d'adapter finement les caractéristiques sonores à chaque individu. Nous utiliserons des outils analytiques de pointe (analyses spectrales et de complexité, modélisation avant et arrière) pour étudier l'impact des stimulations acoustiques et musicales sur le cerveau endormi. Nous déterminerons quelles caractéristiques acoustiques perturbent le sommeil, modulent les signatures du sommeil ou influencent l'expérience consciente pendant le sommeil. Nous examinerons l'influence de ces stimulations sur la mémoire, la perception et le niveau de conscience. L'objectif est de développer et de valider des stratégies visant à optimiser et à personnaliser les procédures de stimulation acoustique pendant le sommeil, et de les tester à l'aide de mesures objectives (lecture physiologique de l'EEG) et subjectives (rapport post-éveil). Nous dresserons la carte des caractéristiques sonores/musicales qui sont le mieux encodées et traitées pendant le sommeil, par rapport à l'éveil, en vérifiant quelles caractéristiques des stimuli sont le mieux reconstruites à partir des réponses neuronales. En outre, nous déterminerons les caractéristiques sonores/musicales qui augmentent la probabilité d'éveil (local et global) et celles qui ont un impact sur la mémoire, les rapports subjectifs d'expérience et la quantité et la qualité du sommeil au moment du réveil.

Sleepers are not fully isolated from their environment as the brain continues to process external events to a surprisingly high level of complexity. This covert auditory processing can be leveraged to the benefit of sleepers (eg: to boost slow-waves, to help consolidation of past memories or to test awareness of the external world). However, any acoustic stimulation during sleep faces the challenges of fine-tuning sound features to each individual. We will leverage state of the art analytic tools (spectral and complexity analyses, forward and backward modelling) to study the impact of acoustic and musical stimulations on the sleeping brain. We will determine which acoustic features perturb sleep, modulate sleep signatures. or influence conscious experience during sleep. We will examine the influence of these stimulations on memory, perception and the level of consciousness. The aim is to develop and validate strategies to optimise and personalise acoustic stimulation procedures during sleep, and further test them using objective (physiological EEG readout) and subjective (post-awakening report) measures. We will map sound/musical features that are best encoded and processed during sleep, compared to wakefulness, by checking which features of stimuli are best reconstructed from neuronal responses. Further, we will map which sound/musical features increase the likelihood of arousals (local and global) and those that impact memory, subjective reports of experience and sleep quantity & quality upon awakening.