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Design and preliminary study of a neurofeedback protocol to self-regulate an EEG marker of drowsiness

Conception et étude préliminaire d'un protocole de neurofeedback visant à autoréguler un marqueur EEG de la somnolence

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Abstract

Neurofeedback (NF) consists in using electroencephalographic (EEG) measurements to guide users to perform a cognitive learning using information coming from their own brain activity, by means of a real-time sensory feedback (e.g., visual or auditory). Many NF approaches have been studied to improve atten-tional abilities, notably for attention deficit hyper activity disorder. However, to our knowledge, no NF solution has been proposed to specifically reduce drowsiness. Thus, we propose an EEG-NF solution to train users to self-regulate an EEG marker of drowsiness, and evaluate it with a preliminary study. Results with five healthy subjects showed that three of them could learn to self-regulate this EEG marker with a relatively short number of NF sessions (up to 8 sessions of 40 min). Clinical trials with sleep-deprived subjects should begin in 2019 to study possible cognitive and clinical benefits of this self-regulation. This NF solution implementation is available for free, with the OpenViBE platform, under the AGPL-3.0 license.
Le neurofeedback (NF) consiste à utiliser des mesures électroencéphalographiques (EEG) pour aider les utilisateurs à effectuer un apprentissage cognitif en utilisant des informations provenant de leur propre activité cérébrale, au moyen d'un retour sensoriel en temps réel (visuel ou auditif, par exemple). De nombreuses approches du NF ont été étudiées pour améliorer les capacités d'attention, notamment pour le trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention. Cependant, à notre connaissance, aucune solution de NF n'a été proposée pour réduire spécifiquement la somnolence. Ainsi, nous proposons une solution de NF-EEG pour former les utilisateurs à l’autorégulation d’un marqueur EEG de la somnolence et l’évaluer avec une étude préliminaire. Les résultats, avec cinq sujets sains, ont montré que trois d'entre eux pourraient apprendre à autoréguler ce marqueur EEG avec un nombre relativement court de séances de NF (jusqu'à 8 séances de 40 min). Les essais cliniques sur des sujets privés de sommeil devraient commencer en 2019 pour étudier les avantages cognitifs et cliniques possibles de cette autorégulation. Cette mise en œuvre de la solution de NF est disponible gratuitement, avec la plateforme OpenViBE, sous la licence AGPL-3.0.
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Dates and versions

hal-02130755 , version 1 (16-05-2019)

Identifiers

  • HAL Id : hal-02130755 , version 1

Cite

Thibaut Monseigne, Fabien Lotte, Stéphanie Bioulac, Pierre Philip, Jean-Arthur Micoulaud-Franchi. Design and preliminary study of a neurofeedback protocol to self-regulate an EEG marker of drowsiness. Graz BCI Conference - 8th Graz Brain-Computer Interface Conference 2019, Sep 2019, Graz, Austria. ⟨hal-02130755⟩
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