Des chercheurs de l’Université du Michigan dirigent un partenariat multi-universitaire qui vise à comprendre et à prédire la fatigue cognitive chez les individus.
Le projet de cinq ans examinera la fatigue cognitive sur plusieurs échelles de temps, des aspects distincts de la cognition et chez différents individus avec des modèles de cortex entier multi-échelles, déclare Daniel Forger, professeur de sciences Robert W. et Lynn H. Browne, professeur de mathématiques et recherche professeur en médecine computationnelle et bioinformatique.
La recherche se concentrera sur l’accumulation de fatigue dans le cerveau, par exemple, pendant la privation de sommeil et lorsque les individus travaillent à des moments où leur horloge quotidienne (circadienne) est désalignée. Les travaux utiliseront des mathématiques et des modèles mathématiques pour faire des prédictions que les chercheurs testeront expérimentalement pour avoir des impacts significatifs sur la recherche sur la fatigue et son lien avec le sommeil, la dépression et les performances cognitives.
Grâce à une subvention de 6,25 millions de dollars du ministère de la Défense, Forger et ses collègues construiront des modèles personnalisés de sommeil, de rythmes circadiens, d’activité physique et d’humeur, et évalueront et optimiseront l’efficacité de capteurs mobiles objectifs pour détecter l’apparition de la fatigue cognitive.
Les chercheurs de Forger et UM Xudong « Sherman » Fan et Srijan Sen collaborent avec William « Scott » Killgore du Collège de médecine de l’Université d’Arizona Tucson et Brieann Sattefeld et Hans van Dongen du Collège de médecine Elson S. Floyd de l’Université de l’État de Washington.
Comprendre les fondements de la fatigue dans le cerveau est l’un des principaux défis scientifiques de notre époque. La modélisation mathématique nous offre le meilleur espoir de comprendre la fatigue cognitive, mais de nouveaux outils mathématiques sont nécessaires pour saisir la complexité du cerveau. Il est passionnant de tester ces modèles dans des laboratoires de pointe sur le sommeil et les performances humaines et dans le monde réel. »
Daniel Forger, professeur de sciences Robert W. et Lynn H. Browne, professeur de mathématiques et professeur de recherche en médecine computationnelle et bioinformatique
L’intérêt pour la fatigue cognitive au Michigan a émergé d’un laboratoire d’idées financé par l’initiative biosciences du Michigan sur la prédiction des performances humaines. Ce laboratoire d’idées a réuni des chercheurs de 11 écoles et instituts.
La prédiction de la fatigue cognitive est un facteur essentiel pour prédire la performance humaine, a déclaré Forger, qui s’est d’abord associé à Sen grâce à une subvention financée par un Michigan Institute for Data Science Challenge Grant on Depression.
Cette nouvelle recherche sur la fatigue cognitive peut également nous aider à identifier des prédicteurs objectifs et exploitables de la dépression et à développer des modèles véritablement personnalisés de risque de dépression.
Srijan Sen, chercheur à l’UM
Le projet est financé dans le cadre de l’initiative de recherche universitaire multidisciplinaire de 195 millions de dollars du DoD, ou MURI. Le financement du concours de l’exercice 2022 a récemment été accordé à 28 équipes de recherche dans 63 établissements universitaires américains pour poursuivre des recherches fondamentales couvrant plusieurs disciplines scientifiques.
« En soutenant des équipes dont les membres possèdent divers ensembles d’expertises, le programme MURI reconnaît que les complexités des défis de la science et de l’ingénierie modernes recoupent souvent plus d’une discipline et nécessitent des approches créatives et diverses pour résoudre ces problèmes », a déclaré Bindu Nair, directeur du Bureau de la recherche fondamentale au sein du bureau du sous-secrétaire à la défense pour la recherche et l’ingénierie.
« Cette fertilisation croisée des idées peut accélérer les progrès de la recherche pour permettre des percées plus rapides en R&D et accélérer la transition des résultats de la recherche fondamentale vers une application pratique. C’est un programme qui signifie un héritage d’impact scientifique et reste une pierre angulaire du portefeuille de recherche fondamentale du DoD.
Le groupe dirige un forum de recherche le 13 décembre ouvert au public.
