Projets

Nous travaillons à l’interface entre l’esprit, le cerveau, les machines et le monde extérieur, en utilisant des mesures comportementales (y compris le suivi des yeux), des mesures physiologiques et la modélisation computationnelle. Nous travaillons avec des humains (et bientôt avec des animaux, y compris des primates non humains) ainsi qu’avec des ensembles de données ouverts, et une grande partie de notre recherche est axée sur la vision, l’ouïe et les mouvements oculaires, y compris les aspects sensoriels, attentionnels et cognitifs. Nous gardons un œil attentif sur les applications directes aux dispositifs, aux algorithmes et à la santé humaine.

Nous pratiquons la science ouverte!

Financement:

Ce sont quelques-uns de nos projets en cours (août 2025) :

Vision orientée par les buts, attention et mouvements des yeux

C’est le sujet principal du labo. Nous avons toujours un grand nombre d’idées de projets, dont plusieurs sont en cours en même temps.

Nous nous intéressons beaucoup à la vision active orientée par les buts (quand les yeux bougent librement). Nous combinons modélisation (avec différentes approches), analyse de données, expériences de psychophysique et analyse de jeux de données neurophysiologiques provenant d’humains et de singes. Nous travaillons aussi sur la vision prédictive en général, avec une solide expérience en attention visuelle et en comportement visuomoteur. Les projets étudiants de recherche se trouvent souvent dans ce domaine, et combinent psychophysique et analyse/modélisation de données. Buxin Liao est le responsable technique.

Au cours des deux dernières années, dans le cadre de travaux dirigés par Katarzyna Jurewicz, nous avons obtenu un vaste ensemble de résultats concernant la manière dont les durées de fixation reflètent le traitement trans-saccadique lors de la vision active ; ces travaux ont donné lieu à plusieurs manuscrits qui devraient être publiés au cours de l’année à venir. Nous continuons de collaborer avec Katarzyna, qui occupe désormais un nouveau poste à Cracovie.

Nos efforts en « Neuro-IA » portent aussi surtout sur ce thème. Nous développons et testons des modèles de vision orientée par les buts qui intègrent différents composants d’IA moderne (réseaux de neurones convolutifs profonds, transformeurs, etc.). Une grande partie de ce travail est menée par Yohai-Eliel Berreby.

Audition et son

Nous travaillons sur plusieurs projets qui portent sur la localisation visuelle et auditive, le mouvement et la perception des objets. Plus précisément, nous nous intéressons à l’enveloppe et au mouvement du son, en combinant analyse comportementale et physiologique avec modélisation informatique.

États vécus et interactions cerveau-cœur-respiration

Nous nous intéressons de plus en plus aux corrélats comportementaux, physiologiques et neuronaux des états mentaux subjectifs rapportés par les participants. Nous avons récemment recueilli un grand ensemble de données sur l’absorption musicale, et nos premiers résultats montrent des ressemblances avec certaines formes de méditation (mais pas toutes). C’est un champ encore exploratoire pour nous, mais sur lequel nous travaillons activement. Ce projet était mené par Oren Gurevitch jusqu’à ce qu’il obtienne sa maîtrise au labo et commence son doctorat à côté.

Vieillissement

Avec Alex Zhao comme responsable technique, nous avons lancé une nouvelle recherche sur l’impact du vieillissement sur différentes mesures cérébrales et comportementales, et leurs liens avec les systèmes respiratoire et cardiovasculaire. Nous collaborons aussi avec Jonathan Morris, qui a fait un stage d’été Fulbright Canada – MITACS avec nous et avec le projet MIDUS à l’Université du Wisconsin-Madison.

Épilepsie

Avec Maya Aderka comme responsable technique, et en collaboration avec l’unité d’épilepsie du CHUM, nous développons des outils pour surveiller et analyser l’EEG intracrânien dans la gestion de l’épilepsie. Nous faisons aussi de la recherche fondamentale, en profitant de l’occasion unique de collecter des données neuronales chez des patient·e·s pendant la surveillance pré-chirurgicale.

En parallèle, avec des néonatologistes, nous mettons en place un système de surveillance (semi-)automatisé pour l’encéphalopathie néonatale et les crises, surtout à l’unité de soins intensifs néonatals (NICU).

Strabisme

L’exotropie intermittente est le plus souvent un trouble neural d’origine inconnue. C’est l’une des formes les plus fréquentes de strabisme, et les interventions (souvent chirurgicales) échouent souvent car elles ne s’attaquent pas au problème de fond. Nous étudions actuellement la perception visuelle et explorons de nouvelles pistes d’intervention simples pour les personnes atteintes d’exotropie intermittente.

Dispositifs et travaux appliqués

Nous aimons aussi travailler sur des projets appliqués, généralement grâce au soutien du programme MITACS Globalink et du Google Summer of Code. Voici quelques exemples en cours :

• Scicommons — un projet qui sera bientôt lancé en mode « club de lecture » privé, mais qui vise à devenir une plateforme où l’on pourra publier, commenter et évaluer des articles scientifiques. Projet en cours avec beaucoup de collaborateur·rice·s, avec Armaan Alam comme responsable technique.

• GestureCap — nous développons un outil de reconnaissance gestuelle et de capture de mouvement sans marqueurs, basé sur l’IA/ML. Il permet de générer de la musique et de la parole, et d’explorer des théories neuroscientifiques/psychologiques de la créativité musicale et des liens musique-mouvement-danse. Pour l’instant, nous avons réussi à atteindre une latence médiane de 13 ms entre le geste et le son, sur un simple ordinateur portable. Un rapport technique est à venir. Projet mené avec Deepansh Goel et Alison Wang.

• Nous travaillons sur des projets visant à développer des dispositifs open source de suivi oculaire basés sur téléphone. Nous avons également conçu une version d’un appareil de mesure de la vision des nourrissons utilisant le suivi oculaire. Ces projets restent en cours de développement.

• Nous allons bientôt publier la première version d’une appli mobile multiplateforme qui enregistre la respiration via le micro et l’ECG via une ceinture Polar H10. Elle permettra de réaliser facilement des protocoles de respiration guidée par rétroaction, de les enregistrer et de les tester. Projet mené avec Michael Lewis.