Apport des synchronies électro-encéphalographiques (EEG) dans la détection de la fatigue mentale

Impact of electro-encephalographic (EEG) synchrony on mental fatigue detection

• Auteur / Autrice : Matthieu Philippe
• Direction : Geneviève Florence
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bio-ingénierie, biomécanique, biomatériaux
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électroencéphalographie

Cognition -- Tests

Fatigue mentale

Mots clés libres

Comportement

Synchronies EEG

Potentiels évoqué cognitifs

Résumé

La fatigue mentale est un facteur limitant de l'activité mais son impact sur le fonctionnement cérébral est encore mal caractérisé. A partir d'expérimentations de laboratoire et de terrain, nous avons étudié les interactions entre réseaux de neurones (synchronies) impliqués dans la réalisation d'une tâche cognitive en situation de fatigue mentale. Des échelles subjectives de fatigue et de somnolence, l'activité EEG, ainsi que des données comportementales ont été analysées. Les potentiels évoqués cognitifs ainsi que les synchronies ont été étudiés pour les tests qui ont donné lieu à une dégradation des performances. Une réduction raisonnée du nombre de synchronies étudiées a permis de montrer qu'il existait une désynchronisation locale post-stimulation plus importante l'après-midi que le matin dans la bande a (8-14 Hz) sur l'ensemble du scalp et pour tous les types de stimulations. D'autre part, nous avons mis en évidence une synchronisation locale dans la bande de fréquence g2 (60-80 Hz) moins importante l'après-midi que le matin, pour les stimuli non générateurs de conflit et uniquement pour les régions frontale, fronto-centrale, centrale et centro-pariétale. Ces résultats suggèrent que la réalisation du test de compatibilité spatiale l'après-midi a nécessité une mobilisation plus importante de ressources neuronales par rapport au matin, et qu'un déficit du contrôle attentionnel s'est installé pour les stimulations ne générant pas de conflit.

The impact of mental fatigue on cortical activity is still unknown. Laboratory experiments, and a real conditions study, allow us to observe how neurons networks interact (synchrony) during a cognitive task under mental fatigue. Event related potentials (ERPs) and synchronies were studied for the tests which showed a performance decrement. Afternoon results showed a local post-stimulation desynchronization more important than in the morning in the α frequency band (8-14 Hz) on the whole scalp and for all the stimulation. Moreover we found in γ2 (60-80 Hz) frequency band a local post stimulation synchronization less important in the afternoon, for eaysest stimuli on frontal, fronto-central, central and centro-parietal cortical areas. Afternoon cognitive tasks would implied a more important mobilisation of neuronal necessity, and that a deficit of attentional control.