Un jeu vidéo pour détecter Alzheimer

Publié par Adrien le 25/04/2019 à 08:00
Source: CNRS Journal
Sea Hero Quest est un jeu vidéo créé par des neuroscientifiques pour mesurer les capacités d'orientation dans l'espace. L'altération de celles-ci peut en effet annoncer une maladie d'Alzheimer. Grâce au succès du jeu, les chercheurs ont eu accès aux résultats de 4 millions de personnes dans le monde (Le mot monde peut désigner :), une première pour une étude de ce type.

En matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) de recherche médicale (La recherche médicale se divise en recherche fondamentale et clinique.), le volontaire 2.0 n'a plus rien de l'ancien cliché du cobaye humain. De chez lui ou dans les transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou...) en commun, il joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les...) sur son Smartphone à... un jeu vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la...). En l'occurrence, Sea Hero Quest, jeu gratuit, qui, dans sa version classique ou en réalité virtuelle (La réalité virtuelle est une simulation informatique interactive immersive, visuelle,...), offre plusieurs défis de navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) et d'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil...) à un capitaine de navire (Un navire est un bateau destiné à la navigation maritime, c'est-à-dire prévu...). Mais dans cet univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) fictif, les performances du joueur ne servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) pas qu'à progresser à travers les niveaux, elles sont soigneusement enregistrées et envoyées, avec son accord, à une équipe de chercheurs en neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et...) spécialisés dans le dépistage (Le dépistage, en médecine, consiste en la recherche d'une ou de plusieurs maladies ou...) de la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal...) d'Alzheimer.

Une échelle planétaire

Répartis entre le Laboratoire des sciences du numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information...) à Nantes (LS2N), l'University College de Londres (University College London, couramment abrégé UCL, est le plus ancien collège...) et l'University of East Anglia de Norwich, les scientifiques disposent d'une base de données (En informatique, une base de données (Abr. : « BD » ou...) gigantesque issue des 4 millions de joueurs de Sea Hero Quest. Pour Antoine Coutrot, chargé de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) au LS2N, l'enjeu principal était justement de constituer le plus grand catalogue possible. "Dans la littérature scientifique des neurosciences, les cohortes comportent entre 50 et 100 candidats quand tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) va bien, déplore Antoine Coutrot. Pour notre étude sur Alzheimer, nous voulions atteindre une échelle planétaire."Une façon de contourner l'un des principaux écueils des études actuelles, qui présentent souvent un important problème de reproductibilité (La reproductibilité d'une expérience scientifique est une des conditions qui permet d'inclure les...):"Les résultats obtenus changent beaucoup trop lorsque les mesures sont à nouveau prises sur d'autres personnes", explique le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...).


Le joueur, après avoir mémorisé la carte du niveau, doit naviguer le plus rapidement possible vers les bouées (points 1 à 3). Diana QUACH

L'initiative vient de l'entreprise Deutsche Telekom (La Deutsche Telekom AG (DTAG) est la plus grande société allemande de télécommunications. Elle...), qui, en 2015, a contacté l'University College de Londres (Londres (en anglais : London - /?l?nd?n/) est la capitale ainsi que la plus grande ville...), où Antoine Coutrot réalisait son postdoctorat, et celle d'East Anglia. Les chercheurs ont rapidement compris que pour attirer le maximum de personnes, ils ne pouvaient pas concevoir eux-mêmes le jeu. Ils ont donc fait appel à un développeur (En informatique, un développeur (ou programmeur) est un informaticien qui réalise des...) professionnel, Glitchers, qui avait déjà plusieurs jeux mobiles à son actif. À force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) d'échanges sur plusieurs mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...), des tâches et des exercices issus de la littérature scientifique ont été intégrés de manière totalement ludique et agréable.

"Le jeu est sorti en mai 2016, disponible gratuitement sur l'Apple Store et Google (Google, Inc. est une société fondée le 7 septembre 1998 dans la Silicon Valley en Californie par...) Play, précise Antoine Coutrot. Nous nous attendions à avoir plusieurs milliers de joueurs. Ils ont en fait été des centaines de milliers, puis des millions. Une belle surprise !" Les chercheurs en ont ainsi tiré les performances d'orientation de 4 millions de personnes, qu'ils ont pu croiser avec leur âge, leur sexe (Le mot sexe désigne souvent l'appareil reproducteur, ou l’acte sexuel et la...) et leur pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...). Pas de risque de biais lié à une pratique régulière des jeux vidéos: les chercheurs se sont en effet assuré, en demandant à une équipe de volontaires de se prêter à des exercices d'orientation dans les rues de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région...) et de Londres, que les performances coïncidaient aux résultats obtenus dans Sea Hero Quest.

L'orientation sous influence

Une première vague (Une vague est un mouvement oscillatoire de la surface d'un océan, d'une mer ou d'un lac. Les...) de résultats, publiée en 2018, a d'abord montré que l'âge est un facteur majeur dans les compétences en orientation, hors Alzheimer: notre faculté à nous orienter décroît en vieillissant. Viennent ensuite le sexe, puis l'origine. "La nationalité a un impact qui est très corrélé au PIB du pays en question: l'éducation et les opportunités de voyager à l'intérieur et à l'extérieur de son pays influencent la façon de s'orienter dans l'espace, insiste Antoine Coutrot. De même, les meilleures performances des hommes, souvent observées dans la littérature, dépendent du degré d'égalité des sexes dans le pays considéré. Les différences, très marquées en Égypte ou en Arabie Saoudite, s'estompent presque totalement en Scandinavie (La Scandinavie est une région située dans le Nord de l'Europe. Elle comprend, au sens le...). L'importance de la culture (La Culture est une civilisation pan-galactique inventée par Iain M. Banks au travers de ses...) et de la société sur l'orientation spatiale n'aurait pas pu être mesurée sans un jeu de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) de cette ampleur."


Un groupe de volontaires a dû mémoriser une carte et naviguer dans un labyrinthe, dans le jeu puis dans le monde réel, afin de valider que les capacités d'orientation étaient semblables dans les deux univers.

La seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) salve scientifique, centrée sur Alzheimer, vient de paraître dans la revue PNAS. Les chercheurs y ont comparé les résultats à Sea Hero Quest aux symptômes précoces de la maladie d'Alzheimer. Leur conclusion: les personnes aux mauvais résultats, par rapport à la moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) des individus de même âge, sexe et origine, présentent davantage de prédispositions à la maladie d'Alzheimer, même quand les tests classiques ne décèlent rien.

En particulier, ils ont plus de chances de porter l'allèleFermerVersion variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) d'un même gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la...). Par exemple, vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde...), marron, bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs...) pour le gène codant la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) des yeux. 4 du gène apolipoprotéine E (ApoE), qui multiplie par quatre les risques de développer la maladie d'Alzheimer et est présent chez environ 20 % de la population. Si le jeu n'a pas vocation à servir d'outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son...) de dépistage, sa base de données pourra en revanche offrir un référentiel aux médecins lors de leurs diagnostics. Si une dame âgée présente des soucis d'orientation, cela permettra de savoir si ces difficultés sont normales pour son groupe démographique ou si elles sont plus inquiétantes.

L'aide de l'intelligence artificielle

Les chercheurs poursuivent aujourd'hui l'exploitation de cette phénoménale réserve de données, qui attire d'autres laboratoires prêts à collaborer. "Une altération de l'orientation peut être mesurée dans différentes maladies que celle d'Alzheimer, précise Antoine Coutrot. Elle est liée à des zones cérébrales profondes, comme l'hippocampe, en rapport avec la mémoire. On explore la liste des facultés et maladies cognitives pouvant être ainsi quantifiées, comme l'épilepsie ou le syndrome (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible...) post-traumatique. " Ce travail réclame l'aide d'intelligences artificielles (IA) et Antoine Coutrot planche à présent sur le machine learning, ou "apprentissage automatique (L'apprentissage automatique (machine-learning en anglais) est une discipline scientifique, qui est...)". Le but est d'entraîner des algorithmes afin qu'ils repèrent des groupes d'individus à risque en dehors des cas les plus évidents, comme les personnes âgées. L'IA pourrait également découvrir que des ensembles apparemment différents partagent certains comportements, et essayer de comprendre pourquoi. Comme quoi, même pour des chercheurs, il est difficile de s'orienter seuls dans les données de 4 millions de terriens...
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