StopSleep à l’etude au CNRS

Introduction

Pour cela, des participants volontaires ont été soumis à une tâche d’attention soutenue dite d’ « Oddball ». Cette tâche consiste à identifier le plus rapidement possible des sons graves occasionnels parmi de multiple sons aigus. Nous avons équipé les volontaires de capteurs physiologiques et leur avons demandé de mettre un (ou deux) StopSleep, sans leur préciser son but, et de passer ce test Oddball. Leurs résultats au test, les données physiologiques recueillies et les alertes données par le StopSleep ont été finalement analysées afin d’émettre un avis sur ses performances.

Rappel de la problématique

L’implication de l’hypovigilance en situation de conduite dans un grand nombre d’accidents fait de sa détection et de sa prévention un enjeu sociétal majeur et un problème de santé publique. Les dernières études épidémiologiques classent l’hypovigilance parmi les premiers facteurs de risques d’accident de la route. Ces états d’hypovigilance sont souvent non conscients, ou largement sous-estimés par les individus, ce qui rend nécessaire le développement d’outils de détection et de prévention fiables, permettant à la fois de détecter des variations de la vigilance et la mise en alerte de l’individu, afin qu’il puisse adapter son comportement a son état attentionnel dégradé. C’est à ce besoin que propose de répondre le dispositif StopSleep, matériel se composant d’une bague double à placer sur les doigts d’une main, et alertant par le biais d’une vibration longue et d’un signal sonore des variations attentionnelles. L’objectif de l’étude expérimentale du dispositif StopSleep porta sur la détermination de la fiabilité du système StopSleep à détecter des variations négatives du niveau de l’attention et à alerter le conducteur sur ses variations.

Déroulement du test

Le participant arrive environ une heure avant le début du test. Il est équipé d’un encéphalogramme, d’un oculomètre et d’un StopSleep sur chaque main, sans connaître le but du test ou la fonctionnalité du StopSleep. Le participant est ensuite soumis à une tâche continue d’Oddball pendant 30 minutes. A raison d’un bip par seconde, le participant entend des sons aigus et des sons graves. Dès qu’il entend un son grave, il doit cliquer sur la souris. Ce test de 30 minutes consiste à mesurer ses bonnes réponses et son temps de réaction. Il nécessite un niveau d’attention élevé sur une période prolongée pour une tâche répétitive, ce qui reproduit bien l’attention nécessaire à un long trajet au volant d’une voiture par exemple. Une étude préliminaire sur un échantillon réduit de participants a tout d’abord permis de valider l’utilisation de la tâche dite d’oddball pour induire une baisse significative de la vigilance et du niveau d’éveil. En résumé, la tâche d’oddball génère :
  • une forte baisse de la vigilance ressentie
  • une augmentation des temps de réponses
  • un nombre d’erreurs significativement différent de zéro
Elle a aussi permis d’établir deux corrélations entre le nombre de bips émis par la bague StopSleep et les différents effets de la tâche d’oddball :
  • Plus les participants ont ressenti une baisse de leur niveau d’éveil, plus le nombre de signaux émis par l’outil StopSleep était important.
  • Plus les participants ont eu un niveau de performance faible, plus le nombre de signaux émis par l’outil StopSleep était important.
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ACTIVITÉ CÉRÉBRALE

Un électro-encéphalogramme mesure l’activité cérébrale.

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ACTIVITÉ COMPORTEMENTALE

Un oculomètre mesure la fréquence et l’amplitude des battements de paupières, et la position du regard.

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ACTIVITÉ ÉLECTRODERMALE

Une Sonde EDA mesure l’activité électrodermale.

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ACTIVITÉ STOPSLEEP

Relevé des alertes StopSleep.

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ACTIVITÉ CÉRÉBRALE

Un électro-encéphalogramme mesure l’activité cérébrale.

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ACTIVITÉ COMPORTEMENTALE

Un oculomètre mesure la fréquence et l’amplitude des battements de paupières, et la position du regard.

Analyse des données

Les résultats ont d’abord été analysés d’un point de vue comportemental, c’est à dire que les chercheurs ont vérifié le lien entre les alertes données par le StopSleep et les réponses mesurées sur le test Oddball. Il s’agissait de mettre en évidence le lien entre une baisse de performance au test d’oddball (temps de réponse allongé ou taux d’erreur croissant) et les alertes données par le StopSleep. Dans un deuxième temps, les alertes StopSleep ont été comparées aux données physiologiques relevées par les différents capteurs lors du test. Ces données physiologiques sont reconnues comme étant plus fiables que les données comportementales pour juger de l’état d’attention du sujet testé. Les chercheurs ont voulu ainsi confirmer les résultats obtenus précédemment en mettant en parallèle les phases pendant lesquelles la baisse d’attention est physiologiquement avérée et les alertes du StopSleep, afin d’en vérifier la pertinence. Tout d’abord, à un niveau relativement général, la première partie de l’étude a clairement indiqué que le dispositif émet en moyenne davantage de bips lorsque les participants sont dans un état attentionnel dégradé que lorsque les participants sont dans un état attentionnel correct, ce qui permet de valider, au moins en partie, les objectifs affichés par le système StopSleep. Au regard des données physiologiques -données qui sont reconnues dans la littérature comme étant plus sensibles et sélectives pour évaluer le niveau d’éveil-, les résultats suggèrent que (1) 66% des bips peuvent être expliqués par une dégradation effective de l’état attentionnel, et que (2) le dispositif a déclenché des signaux sonores correspondant à des variations négatives du niveau d’éveil chez 75% des participants. Enfin, les résultats physiologiques révèlent un taux moyen de fausses alarmes de 33% et 13% d’omissions. Autrement dit, on observe une tendance du dispositif StopSleep a sur détecter des baisses de vigilance (i.e. à émettre un bip sonore alors que le sujet est dans un état d’éveil correct), mais le dispositif omet rarement de déclencher un signal d’alerte en présence d’une baisse significative de l’état d’éveil des participants.

Main préférentielle où poser la bague

Pour cette expérimentation, la main sur laquelle était posé le premier dispositif était toujours la main non dominante. Cependant, les résultats montrent qu’il n’y a pas de différence en termes d’efficacité selon la main sur laquelle est posé le dispositif, ce dernier émettant en moyenne autant de son d’alerte quelle que soit la main sur laquelle il est posé.

Variations de la température extérieure

Tous les tests réalisés dans cette étude ont été effectués dans des conditions optimales de laboratoire. La température de la pièce était maintenue constante au cours des expérimentations. La littérature scientifique indique clairement que la réponse électrodermale est susceptible de varier fortement selon la température extérieure. Par conséquent, nous ne pouvons que préconiser une utilisation de la bague en évitant au maximum les changements brusques de température. En savoir plus sur stopsleep

Mise en garde du CNRS:

Nous tenons à rappeler que le dispositif StopSleep, s’il permet en partie de détecter des variations de la vigilance, n’est pas un remède à l’hypovigilance en conduite. Le but de son utilisation n’est donc pas pour l’utilisateur de tester, comme le CLLE-LTC l’a fait dans cette étude, combien de fois le dispositif peut se mettre en alerte mais bien de s’interroger sur son état attentionnel alors que l’on est engagé dans une activité couteuse attentionnellement. Au regard de l’étude menée, nous préconisons que les utilisateurs potentiels du dispositif s’interrogent sur leur état attentionnel des que le système émet une première alerte, et prennent la décision la plus raisonnable dans le cas où ils ressentent une baisse de leur vigilance : s’arrêter. La synthèse ci-dessus a été rédigée à partir d’extraits du rapport complet. Il peut être consulté dans sa totalité sur simple demande motivée dans notre rubrique contact.

Partenaires de l’étude et du test StopSleep