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Neurosciences cognitives et neuro ergonomie pour l’analyse des déplacements

La neurophysiologie participe à une nouvelle mise en lumière des facteurs humains en jeu dans les activités de déplacement et permet une meilleure compréhension des défaillances et possibilités/potentialités humaines. Elle offre la possibilité de rediscuter les concepts de base de la psychologie cognitive tels que les représentations, l’intentionnalité, les stratégies, au regard des processus neurophysiologiques les sous-tendant.

Une approche par fusion des données comportementales, subjectives et physiologiques sera utilisée afin de mener des travaux sur la charge cognitive, les émotions et les ruminations associées, ainsi que sur le vagabondage de la pensée. Nous prendrons en considération les caractéristiques individuelles des participants : âge, propension au vagabondage de la pensée, troubles cognitifs, troubles perceptifs, expertise de conduite, etc. Selon les questions de recherche investiguées, l’apport de différentes mesures physiologiques sera étudié: mesures de l’activité cérébrale par encéphalographie (EEG), spectroscopie proche infra-rouge (fNIRS), ou imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), mais aussi mesures électrodermale (EDA), respiratoire, cardiaques (ECG), visuelle et pupillaire (eye-tracking).

A moyen terme, ces travaux devraient notamment contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes cérébraux impliqués lors des activités de déplacement. L’étude des interactions homme-machine devrait permettre la mise en place d’outils de suivi de situations pour la prédiction/détection de conflits utilisateurs/systèmes d’assistance et contribuer à la définition de contre-mesures cognitives (IHM évolutives) s’adaptant au contexte de la situation et/ou à l’état de l’individu (stress, fatigue, inconfort…).

Sous-axes

Les recherches sur ce thème, en cours ou à venir, s’intéressent à l’étude des processus neurophysiologiques impliqués dans différents contextes de déplacements :

  • Les recherches sur les processus perceptivo-cognitifs impliqués dans la détection des usagers vulnérables au cours de la conduite automobile seront poursuivies sur simulateur, avec notamment la question de l’amélioration, pour les automobilistes, de la conspicuité sensorielle et de la conspicuité cognitive des cyclistes. Ces recherches apporteront des connaissances sur les mécanismes top-down complexes qui rendent certains usagers de la route peu visibles et permettront ainsi de comprendre l’effet que peuvent avoir des messages de sécurité routière sur la perception des cyclistes par les automobilistes. Les recherches porteront en particulier sur le rôle des émotions dans l’efficacité des messages délivrés. Ces travaux seront menés avec le laboratoire LEAD de l’Université de Bourgogne.
  • Les travaux portant sur l’influence des variations d’états internes (distractions cognitives, vagabondage de la pensée et ruminations) sur le traitement de l’information et la performance en conduite automobile simulée seront poursuivis. Les variations d’états internes ayant des origines multiples, l’impact différencié de ces pensées distractives sera examiné en fonction de la charge mentale qu’elles impliquent et de leur caractère émotionnel ou non.
  • La marche est une activité motrice si simple en apparence que nous l’exécutons sans même y penser. Pourtant, les processus largement automatisés comme mettre un pied devant l’autre, maintenir sa posture pour ne pas perdre l’équilibre, mettent également en oeuvre des processus contrôlés quand la tâche devient plus complexe, comme par exemple quand il s’agit de se déplacer dans la foule, marcher en même temps que parler ou encore rechercher un itinéraire tout en portant des bagages. Les recherches porteront sur les effets du vieillissement ou du handicap sur la marche en combinant les mesures physiologiques et comportementales.

Les recherches sur ce thème, en cours ou à venir, s’intéressent à l’étude des processus neurophysiologiques impliqués dans différents contextes :

  • Contexte d’interaction homme-machine, un conducteur interagissant avec un système d’assistance. Il s’agit notamment d’étudier, par l’analyse de l’activité cérébrale, l’influence d’outils d’assistance sur les performances de conduite, l’adaptation comportementale face à un système d’assistance, son rôle dans l’engagement et le désengagement attentionnel et l’optimisation de l’interaction entre l’humain et le système d’assistance. Ces recherches visent à plus long terme la personnalisation des aides à la conduite. Ces travaux visant à détecter en temps réel les états internes délétères pour la sécurité seront utilisés dans la thématique «Aider à la conception des systèmes automatisés et à l’évaluation de leur impact ». En ayant recours à des mesures physiologiques, l’ambition est de développer des algorithmes de prédiction des performances et des contre-mesures cognitives (engagement de l’attention et programmes d’entraînement novateurs). Ces travaux seront menés en collaboration avec le laboratoire EMC de l’université Lyon 2 dans le cadre d’une ERC.
  • Contexte d’apprentissage des règles du code de la route avec des outils numériques innovants : de nouvelles approches sont entreprises pour adapter les supports de formation à destination des personnes ayant un handicap linguistique, comme les personnes sourdes et malentendantes en explorant l'efficacité et la pertinence de nouveaux outils basés sur les nouvelles possibilités offertes par le numérique (muti-média, animation). Ces supports visuels et dynamiques sont plus à même de répondre aux besoins spécifiques de personnes ayant des problèmes d'accès à l'écrit, et qui se trouvent en difficulté, par exemple pour l'apprentissage du code de la route. Les travaux sur l’apprentissage seront menés avec le laboratoire LEAD de l’Université de Bourgogne.