Né d'une étude psychophysiologique de la réactivité émotionnelle à l'Institut du Cerveau à Paris, Neuromind utilise des données électrophysiologiques des systèmes nerveux central et périphérique pour développer de nouveaux biomarqueurs de valence et d'éveil (arousal). En combinant ces trois éléments pour la première fois via ces biomarqueurs propriétaires, nous proposons une solution inédite pour la modulation neurocognitive de précision.
Base scientifique de Neuromind

Neuromind repose sur plusieurs technologies et techniques déjà largement utilisées et validées scientifiquement : le neurofeedback, la réalité virtuelle immersive et les thérapies basées sur la pleine conscience.
Technologies.
Neurofeedback
Qu'est-ce que c'est ?
Le neurofeedback (NF) est un cas d'utilisation spécifique des interfaces cerveau-ordinateur, visant à apprendre à un utilisateur à contrôler volontairement sa propre activité cérébrale. Ce processus d'apprentissage se fait via un retour (feedback) sensoriel (généralement visuel ou auditif) qui reflète les fluctuations en temps réel de l'activité cérébrale cible (directe ou interprétée via des biomarqueurs). Lorsque l'activité cérébrale de l'utilisateur atteint ou dépasse les valeurs cibles, un feedback positif est généré. Dans le cas contraire, le feedback peut être soit négatif, soit absent.
Comment ?
Dans les protocoles de neurofeedback, une activité neuronale ciblée qui sous-tend un comportement, une performance cognitive ou une pathologie spécifique est mesurée et comparée en temps réel à un seuil prédéfini (valeur de repos ou de référence). L'activité neuronale peut être mesurée via des systèmes tels que l'EEG, l'IRMf ou la NIRS, et un feedback indiquant l'intensité mesurée de l'activité neuronale est fourni au participant sous forme visuelle ou auditive. Le participant autorégule les substrats neuronaux ciblés sur la base de ce feedback.
Une grande variété de protocoles d'entraînement par neurofeedback ont été appliqués pour optimiser les performances. Les bénéfices observés incluent l'attention soutenue, l'attention d'orientation et exécutive, la mémoire (y compris la mémoire spatiale), le temps de réaction, la performance psychomotrice complexe, la mémoire procédurale implicite, l'humeur et le bien-être.
L'entraînement par neurofeedback fait l'objet de recherches au sein de populations professionnelles. Les liens entre les compétences opérationnelles, les capacités cognitives (capacités attentionnelles, mémoire de travail), les perceptions des individus (niveau de fatigue et charge mentale) et les rythmes de l'activité électrique cérébrale font de l'entraînement par neurofeedback un outil de pointe propice à l'amélioration et/ou au maintien des capacités cognitives.
Par exemple, une étude a démontré qu'il est possible de modifier la fréquence d'oscillation moyenne de la gamme Alpha, en l'augmentant progressivement vers la limite supérieure de la bande de fréquences (c'est-à-dire 12 Hz) chez des sujets sains [1]. Cet entraînement spécifique au neurofeedback a montré un potentiel très intéressant pour améliorer les capacités de mémoire (mémoire de travail) [2], [3], [4], ainsi que des compétences plus spécifiques telles que la performance dans des tâches de précision [5], qui repose, entre autres, sur l'attention soutenue (concentration). D'autres études ont utilisé le neurofeedback dans des tâches d'évitement des limites (Boundary Avoidance Tasks - BAT), montrant que cet outil pouvait améliorer les performances de près de 25 % en moyenne en régulant les niveaux de vigilance en temps réel [6]. Par conséquent, le neurofeedback est une approche prometteuse qui peut être utilisée dans un contexte plus large d'optimisation des performances humaines, en particulier dans des conditions de contraintes cognitives intenses et prolongées [7].

Applications.
Au-delà de l'optimisation des performances, le neurofeedback a des applications significatives dans le cadre clinique. Il a été utilisé avec efficacité dans le traitement de conditions telles que le TDAH [8], [9], où les individus apprennent à réguler l'activité cérébrale associée à l'attention et au contrôle des impulsions. Le NF a également montré des résultats prometteurs pour traiter l'anxiété, la dépression et le SSPT [10], en aidant les patients à moduler leurs réponses émotionnelles et cognitives. Dans ces applications cliniques, le NF cible les schémas d'ondes cérébrales anormaux, guidant le cerveau vers des états plus sains au fil du temps.
Il a été démontré que les effets durables de l'entraînement par neurofeedback ne se reflètent pas seulement dans la capacité à influencer sa propre activité cérébrale, mais sont également liés à des changements comportementaux ou à des améliorations des performances mentales [11].
Thérapie cognitive basée sur la pleine conscience
Origines.
La thérapie cognitive basée sur la pleine conscience (Mindfulness-Based Cognitive Therapy - MBCT) est issue du programme de réduction du stress de Jon Kabat-Zinn au centre médical de l'Université du Massachusetts, initialement développé pour aider les personnes souffrant de douleurs et de maladies chroniques [12], [13].
Efficacité.
Au cours des 10 années qui ont suivi la publication du manuel MBCT, la recherche s'est principalement concentrée sur l'évaluation de l'efficacité de la MBCT. Les données issues de six essais contrôlés randomisés (n = 593) indiquent que la MBCT est associée à une réduction de 44 % du risque de rechute dépressive par rapport aux soins habituels pour les patients ayant eu trois épisodes précédents ou plus, et qu'elle est aussi efficace qu'un traitement antidépresseur continu (pour ceux qui le suivent rigoureusement) [14]. Des études plus récentes ont montré que les psychothérapies basées sur la pleine conscience de 8 semaines préviennent les rechutes dépressives pendant 2 ans [15]. Compte tenu du taux d'adhésion élevé par rapport au traitement antidépresseur de maintien et à ses effets indésirables, cela fait de la psychothérapie l'option préférable.
Cependant, les applications de la pleine conscience se sont depuis étendues à divers domaines. Dans l'éducation, la pleine conscience aide à améliorer la concentration et la régulation émotionnelle des élèves ; dans le monde de l'entreprise, elle est utilisée pour réduire le stress, améliorer la prise de décision et stimuler la créativité ; et dans le sport, elle favorise la clarté mentale et la résilience, optimisant ainsi les performances.
Bien que la MBCT traditionnelle implique un cours de 8 semaines de pratique de la méditation, il est de plus en plus évident que même des interventions de pleine conscience en une seule séance peuvent apporter des bénéfices tangibles [16]. La recherche a montré que de brefs exercices de pleine conscience peuvent entraîner des réductions immédiates du stress, des améliorations de l'humeur et une fonction cognitive accrue.
Néanmoins, les interventions conventionnelles basées sur la pleine conscience ont aussi leurs limites, comme la nécessité de psychothérapeutes formés pour les guider, le chevauchement avec les heures de travail ou l'absence d'imagerie visuelle ou de retour (feedback) pour estimer objectivement l'état de pleine conscience d'un patient.

Technologie.
C'est ici que les récents progrès technologiques, tels que la réalité virtuelle de haute qualité et les capteurs physiologiques accessibles et faciles à installer, viennent à la rescousse. L'implémentation de la pleine conscience basée sur la technologie repose sur le fait que la méditation de pleine conscience est basée sur 3 composants principaux : le contrôle de l'attention, la régulation des émotions et la conscience de soi, menant finalement à l'autorégulation [17]. L'efficacité durable des thérapies de pleine conscience implique les mécanismes de la neuroplasticité : la capacité du système nerveux à moduler durablement les connexions synaptiques à la suite d'une activation répétitive des circuits [18].
Pourquoi combiner la Réalité Virtuelle et le Neurofeedback ?

Réalité Virtuelle
La VR offre une isolation sensorielle et protège des distractions extérieures, offrant ainsi un environnement hautement contrôlé ; elle augmente l'adhésion grâce à la gamification et permet aux participants novices d'atteindre plus rapidement l'état de pleine conscience grâce à l'immersion visuelle et auditive [19], [20]. L'immersion du patient dans l'environnement virtuel s'accompagne du sentiment de « présence », qui peut être défini comme le sentiment authentique d'exister dans un monde autre que celui où le corps est physiquement situé. Cette spécificité, couplée à la capacité d'isoler les champs visuels et auditifs du patient, a prouvé son efficacité pour le traitement du stress et de l'anxiété [19], [22], [23].
Neurofeedback
Le neurofeedback permet une régulation émotionnelle et un contrôle de l'attention en temps réel, piliers de la méditation [21] ; ainsi qu'une adaptation personnalisée de l'environnement en temps réel, augmentant l'engagement. Il est de plus en plus évident que l'interaction utilisant le neurofeedback peut présenter des avantages en termes de motivation, d'expérience utilisateur, d'engagement et de concentration attentionnelle [24].
Intégration.
Enfin, et ce n'est pas le moins important, le neurofeedback fournit un outil de suivi de la thérapie basé sur des données physiologiques objectives.
Bien que l'utilisation de la VR pour la pleine conscience ait déjà montré son efficacité [19], [20], [25], [26], [27], l'introduction du biofeedback et du neurofeedback est une tendance très récente qui pourrait améliorer substantiellement le potentiel des interventions autonomes basées sur la pleine conscience [21], [26], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34].
Cela répondrait ainsi au besoin croissant d'un outil de psychothérapie numérique présentant des avantages de commodité, de simplicité, de faible coût et de grande acceptabilité.
Interface Cerveau-Ordinateur Affective
Concept.
Neuromind vise à développer une interface cerveau-ordinateur affective (aBCI) qui intègre la théorie constructionniste des émotions pour mettre en œuvre une approche basée sur la pleine conscience dans une réalité virtuelle (VR) pilotée par le neurofeedback. Ce travail s'appuie sur une étude psychophysiologique fondamentale menée à l'Institut du Cerveau à Paris, où notre équipe a recueilli des données électrophysiologiques des systèmes nerveux central et périphérique pour identifier de nouveaux biomarqueurs émotionnels. Nos recherches récentes ont démontré la capacité à moduler le Réseau du Mode par Défaut grâce à cette approche en boucle fermée, avec des résultats présentés à la SfN 2025 et au UC San Diego Pain and Neuroscience Symposium. Les interfaces cerveau-ordinateur (BCI) sont généralement définies comme des voies de communication directes entre le cerveau et des dispositifs externes, permettant aux signaux cérébraux de contrôler des activités externes. Dans le contexte des aBCI, ces systèmes estiment les émotions humaines ou l'affect à partir des signaux cérébraux, offrant un aperçu des états émotionnels de l'utilisateur.
Biomarqueurs.
L'intérêt pour la détection automatique des états affectifs a considérablement augmenté ces dernières années, les recherches soulignant le rôle vital que joue l'affect dans les processus de prise de décision humaine. De plus, la régulation émotionnelle, qui est étroitement liée à l'atteinte de la pleine conscience, peut être améliorée grâce à des approches de neurofeedback ciblées. L'ensemble solide de recherches scientifiques démontre la faisabilité de la détection de signatures émotionnelles dans les signaux EEG [35], [36], [37], où les émotions sont souvent modélisées en termes de valence (allant de négative à positive) et d'éveil (arousal - degré d'intensité). Cette cartographie émotionnelle peut être capturée efficacement avec un nombre modeste d'électrodes EEG.
De plus, l'intégration de la technologie d'oculométrie (eye-tracking) dans les casques VR modernes permet de surveiller le contrôle attentionnel et l'éveil via la pupillométrie [38], [39], [40], améliorant encore la précision de la détection émotionnelle dans les environnements immersifs.
Ces avancées offrent des applications prometteuses pour la modulation neurocognitive de précision grâce à un contrôle émotionnel et attentionnel personnalisé en temps réel…

Lectures complémentaires.
Pour approfondir les neurosciences derrière notre approche :
Au cœur du Réseau du Mode par Défaut : fonctions cérébrales et régions clés
Démonstration de la recherche sur la neuromodulation du DMN : SfN25 & UCSD
Neurofeedback : modulation cérébrale en temps réel via les biomarqueurs EEG
Qu'est-ce qu'un biomarqueur ? Types, caractéristiques et exemples
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