La mission de NeuroLab consiste à faire de la recherche, à disséminer des connaissances et à collaborer avec des partenaires scientifiques et industriels à travers les axes suivants :
- La superposition de données psychophysiologiques et comportementales
- Les mesures en temps réel
- Les dynamiques de l’affectivité et la cognition
- Les situations comportant des interactions entre plusieurs personnes
Neurosciences éducationnelles - Mesures en temps réel de la cognition et des émotions
Les travaux à NeuroLab s’inscrivent majoritairement à l’interface entre les neurosciences éducationnelles et les mesures en temps réel de la cognition et des émotions. Les neurosciences éducationnelles s’inspirent des approches traditionnelles (des tâches simple et répétées comme l’ERP) pour mieux comprendre la cognition associée à l’apprentissage et à la résolution de problèmes complexes.
Les mesures en temps réel de la cognition et des émotions visent à constituer des traces en continu, voire en temps réel, de l’évolution de processus cognitifs et affectifs. Les avancées à NeuroLab ont permis d’obtenir des mesures au moins une fois par seconde. Les mesures affectives sont ensuite utilisées par exemple pour déterminer l’intensité d’une émotion (arousal) et son caractère positif ou négatif (valence). Quant aux mesures cognitives, ces dernières permettent d’informer par exemple sur l’attention, la charge cognitive et l’engagement cognitif dans une tâche donnée.
Globalement, ces travaux poursuivent le programme de recherche d’un grand visionnaire, Allen Newell. Newell (1990) a en effet insisté sur la nécessité de considérer la cognition (cela vaut aussi pour l’affectivité) comme un assemblage hiérarchique dont chaque niveau opère dans un strict compromis de vitesse et de complexité du traitement de l’information. Ainsi, les opérations mentales observées pour les niveaux rationnel et cognitif, voire affectif, pourraient mieux s’expliquer par l’observation des niveaux inférieurs, et même jusqu’au niveau biologique, notamment les circuits neuronaux. Toutefois, afin d’appréhender la cognition et l’affectivité dans toute leur complexité, les travaux à NeuroLab privilégient la superposition de données psychophysiologiques et comportementales, notamment dans l’observation de tâches complexes.
Individu - Groupe
NeuroLab a été fondé essentiellement pour entreprendre des travaux inédits alliant méthodes en neuroscience et interactions relativement naturelles entre des individus. Les travaux actuels ont permis de mieux caractériser la cognition et l’affectivité de chaque personne au sein d’une dyade et des influences interpersonnelles dans un contexte d’apprentissage. Les travaux en cours vont tenter de concevoir le fonctionnement interindividuel comme un méta-niveau additionnel.
En plus de permettre d’observer des interactions interpersonnelles en face à face ou à distance, les installations à NeuroLab permettent aussi d’observer l’affectivité et la cognition auprès d’un seul individu, que ce soit durant une tâche plus statique (ex. : lecture de mots) ou interactive (avec ou sans rétroactions). L’utilisation de jeux vidéos, de jeux vidéos sérieux, de jeux éducatifs ainsi que de simulations virtuelles fait d’ailleurs partie des travaux réalisés à NeuroLab.
Laboratoire - Contexte authentique
NeuroLab réalise de la recherche appliquée, visant le plus directement possible l’élaboration et l’implantation de solutions à des problèmes de la vie réelle. Ainsi, les travaux s’inscrivent sur un continuum (et souvent dans un compromis) entre les conditions contrôlées en laboratoire et les conditions authentiques en s’adaptant aux différents objectifs de recherche.
L’accès à des installations fixes et à d’autres installations portatives à la fine pointe de la technologie permet une polyvalence au regard de la collecte de données à NeuroLab. Il est en outre possible de collecter des données hors de l’université, dans un environnement naturel. De plus, les équipements permettent de maintenir l’excellente qualité des données dans des expérimentations plus longues que celles qui composent une majorité des recherches actuelles dans le domaine, soit plusieurs heures.
Les installations portatives, comme l’EEG portatif ou encore le suivi oculaire portatif, permettent de s’inscrire dans l’environnement habituel du participant. L’avantage de cette adaptation permet de répondre aux objectifs de recherche où l’authenticité de l’environnement prime sur le contrôle expérimental, et où cet environnement est difficilement reproductible en contexte contrôlé de laboratoire.
Apprentissage - Performance
Les recherches à NeuroLab concernent l’apprentissage et la performance, deux thèmes voisins, car ils concernent à la fois la performance dans un contexte d’apprentissage pour acquérir de nouvelles connaissances et l’utilisation de connaissances pour réaliser une performance. La superposition de données psychophysiologiques et comportementales permet d’ailleurs de mieux comprendre l’évolution temporelle de l’apprentissage et de la performance.
Au gré des collaborations multidisciplinaires, les projets touchent les difficultés en lecture, la compréhension de texte, l’apprentissage d’une langue seconde, les outils d’aide technologiques, l’apprentissage en contexte de formation professionnelle et technique, l’apprentissage des sciences, les jeux vidéo pour le divertissement, le pilotage d’aéronefs.
Globalement, les recherches impliquent la psychologie, les neurosciences, l’informatique, le data mining, en plus de l’expertise de contenu nécessaire à chaque projet spécifique.
Recherche publique - Recherche industrielle
Les intérêts collaboratifs de NeuroLab concernent à la fois les partenaires scientifiques et les partenaires industriels. Selon les besoins, NeuroLab offre des partenariats sur mesure de l’accompagnement à la réalisation complète d’un projet de recherche dans nos laboratoires. Effectivement, NeuroLab est en mesure d’offrir un accompagnement de grande qualité dans la conception de projets en neurosciences éducationnelles et/ou utilisant des mesures en temps réel de la cognition et des émotions, tout comme dans l’utilisation de nos équipements spécifiques dans des domaines connexes. NeuroLab permet aussi un service de location d’équipement et de temps de laboratoire. Grâce à son technicien chevronné et à ses assistants de recherche compétents, les partenaires peuvent envisager une collecte de données « clé en main » réalisée à NeuroLab, avec ou sans préparation et analyses subséquentes. Une rencontre avec le directeur de NeuroLab pourrait vous aider à mieux établir vos besoins et à constater l’étendue des possibilités qu’offre NeuroLab.
Les partenaires industriels intéressés par nos résultats de recherche ou par l’utilisation de nos installations sont les bienvenus à NeuroLab. NeuroLab peut participer à des initiatives de R&D soutenues par des investissements privés et des projets de recherche en partenariat avec l’industrie. NeuroLab bénéficie du précieux soutien du Service des partenariats et du soutien à l’innovation (SePSI) de l’UQAM pour des projets de recherche partenariale avec les secteurs public, parapublic et privé de même qu’avec les organisations issues de la société civile.
Les étudiants désireux de réaliser leur projet de recherche dans nos installations sont invités à prendre rendez-vous avec le directeur de NeuroLab pour discuter d’idées de projet de mémoire ou thèse. Des collaborations en termes de direction d’étudiants avec des collègues de l’UQAM, d’universités québécoises et à l’étranger sont possibles.
Il est à noter que les demandes de stage de Masters d’étudiants Français doivent être accompagnée d’une note de la direction de recherche ou de la direction du programme appuyant la candidature et garantissant le support administratif.
Enfin, dans un objectif de dissémination des connaissances, l'équipe de NeuroLab offre des séances de formation continue sur des sujets variés auprès des publics scientifiques (ex. : colloques, congrès) et professionnels intéressés (ex. : commissions scolaires, associations professionnelles, organismes sans but lucratif).
NeuroLab est financé par les organismes suivants :
