Effet de la distraction en conduite automobile simulée : Apport de l'électrophysiologie

Transcription

1 Institut français des sciences et technologies des transports, de l aménagement et des réseaux Effet de la distraction en conduite automobile simulée : Apport de l'électrophysiologie Alexandra Fort IFSTTAR-TS2-LESCOT

2 Contexte (1/3) Conduite automobile Activité complexe Attention soutenue et continue afin de traiter l information pertinente Environnement dynamique Conduite et distraction Facteur contributif majeur des accidents de la route Tâches secondaires complexes et modérées augmentent par 3 et par 2 le risque d être impliqué dans un accident ou quasi-accident (NHTSA, 2006) 2

3 Contexte (2/3) Composantes des distractions Manuelle Visuelle Auditive Cognitive Distractions cognitives Systèmes d alerte ou d évitement des collisions Evènements de vie difficiles => Sur-risque d accident (Lagarde et al., 2004) Pensées fortement distractrices et responsabilité lors d accidents (Galéra et al. 2012) L usage de technologies d assistance est susceptible de rendre la conduite automobile plus monotone (i.e. propice au vagabondage de la pensée) 3

4 Etudes sur simulateur Contexte (3/3) Comparaisons conducteurs non-distraits et distraits Bénéfice similaire pour conducteurs distraits et non-distraits (Lee et al. 2002; Kramer et al. 2007; Ho et Spence 2009) Bénéfices uniquement pour les conducteurs distraits : Alertes évaluées négativement par les conducteurs non-distraits (haute fréquence de déclenchement) (Abe et al. 2011) Impact chez le conducteur distrait Marges de sécurité plus larges (Maltz et Shinar 2007) TR plus rapides (Chun et al. 2012) Diminution du nb de collisions et de la vitesse à l impact (Chun et al. 2012) Distractions visuelles ou visuo-motrices Etude sur piste (Kiefer et al., 2005) Système efficace pour les distractions visuo-motrices Pas d effet positif du système pour les «distractions cognitives» 4

5 Objectif Etudier l impact sur le traitement de l information et le comportement du conducteur d une alerte auditive signalant un risque de collision frontale en conduite simulée, en prenant en compte l état attentionnel du conducteur 5

6 Approche expérimentale Simulateur Mesures Comportementales Electrophysiologiques EEG ECG 6

7 L EEG en continu L EEG repose sur l enregistrement de l activité électrique cérébrale au moyen d électrodes placées sur la tête du sujet Fréquences d ondes Beta : Hz, Vigilant, yeux ouverts Alpha : 8-13 Hz, Eveillé, calme, yeux fermés Theta : 5-7 Hz, Somnolent, sommeil stades 1 et 2 Delta : 1-4 Hz, Sommeil profond stades 3 et 4 7

8 EEG et potentiels évoqués (1/3) Potentiel évoqué (PE) Evolution, au cours du temps, de l activité électrique cérébrale synchronisée sur l'apparition d'un évènement (stimulation, acte moteur...) Principe Tout évènement, perceptuel, moteur ou cognitif => modification de l activité électrique cérébrale dans différentes populations de neurones Variations de faibles amplitudes par rapport à l activité spontanée mais latence relativement stable par rapport à la présentation de l évènement Enregistrement en continu 8

9 EEG et potentiels évoqués (2/3) Moyennage : diminuer le «bruit de fond» et conserver ce qu il y a de spécifique à la stimulation. 9

10 EEG et potentiels évoqués (3/3) Intérêt Activité cérébrale avec précision temporelle de l ordre de la msec Même en l absence de réponse du participant Décomposition des étapes du traitement de l information (anticipation, traitement sensoriel, traitement cognitif) Reflète l attention allouée à une stimulation en particulier Contraintes méthodologiques Répétitions de l évènement étudié, dans des conditions similaires Précision temporelle (msec) Limiter les activités (sensorielles ou motrices) non liées à l événement étudié 10

11 Méthode (1/3) 12 participants Tâche de conduite sur simulateur Suivre une moto qui décélérait et freinait fréquemment du fait du brouillard et lever le pied de l accélérateur lorsque le feu arrière de la moto s allumait L allumage du feu pouvait être précédé par une alerte auditive signalant 75% ou des risques de collisions Double Tâche (DT) : Tâche de distraction cognitive «Bleu Septième Arc» Réponse «Ciel» 11

12 Méthode (2/3) Mesures TR au lever de pied de l accélérateur Potentiels évoqués cérébraux (EEG) suite à l allumage du feu Anticipation Traitement sensoriel Traitement cognitif 12

13 Méthode (3/3) Système d acquisition EEG : Triggers : Système de photo-diodes avec écran déporté non visible par le conducteur ARCHISIM 13

14 Résultats comportementaux TR (ms) Effet positif de l alerte sur les TR Effet négatif de la distraction avec ou sans alerte Conduite seule ST Conduite + Distraction DT Sans Alerte Alerte 14

15 Résultats électrophysiologiques Avant l apparition de la cible Variation Contingente Négative (VCN) ST DT Cz * Sans alerte Avec alerte En Simple Tâche le système facilite l anticipation de la cible mais pas en Double Tâche 15

16 Résultats électrophysiologiques Après l apparition de la cible ST DT N1 P8 P8 Sans alerte Avec alerte L alerte ne semble pas faciliter le traitement sensoriel PO3 PO3 P3 L alerte semble diminuer le temps nécessaire pour traiter la cible 16

17 Conclusions Effet bénéfique du signal avertisseur Diminution des TR Electrophysiologie : Le signal avertisseur agit aux étapes de préparation (CNV) et à un niveau de plus haut niveau cognitif (P3) (Hackley and Valle- Inclan,2003 ) Effet délétère de la tâche secondaire même en présence de l alerte Augmentation des TR Electrophysiologie : à toutes les étapes du traitement 17

18 Conclusions L alerte ne permet pas de compenser pleinement l effet négatif de la distraction cognitive Impact de la demande cognitive de la double tâche? Simple Tâche Double Tâche Alerte Alerte Ressources disponibles Conduite Enigmes Conduite Les alertes sont censées aider les conducteurs distraits mais sont-elles vraiment efficaces quoi que fasse le conducteur? 18

19 Tél. +33 (0) Mercedes Bueno Garcia Daniel Ndiaye Colette Fabrigoule Merci de votre attention 19