Influence de la charge de travail liée au pilotage sur le système nerveux central : étude des variations électrophysiologiques

par Caroline Dussault

Thèse de doctorat en Science et technique des activités physiques et sportives

Sous la direction de Charles-Yannick Guézennec.

Soutenue en 2005

à Paris 5 .

mots clés

• Électroencéphalographie
• Électrocardiographie
• Conditions de travail
• Spectroscopie
• Pilotes (aéronautique)

Résumé

En aéronautique, la charge de travail mental ou physique, représente la principale cause de dégradation de la performance. Sur le plan neurophysiologique, il peut en résulter des perturbations du système nerveux central. Les expérimentations montrent que les modifications de la puissance des bandes de fréquence de l'EEG sont des indices pertinents des variations de la charge de travail mental en vol réel ou simulé. Les bandes de fréquences θ, β et γ paraissent être les plus sensibles à ces variations. Les résultats révèlent l'influence de la charge de travail sur les variations cardiovasculaires durant le vol. Les répercussions sur le système nerveux autonome ont été objectivées par l'analyse spectrale de la variabilité de la fréquence cardiaque et de la sensibilité du baroréflexe spontané. Les résultats montrent une adaptation de la balance ortho-parasympathique. Ces méthodes pourraient être incluses dans un protocole de surveillance des capacités physiques et mentales des pilotes.

Résumé

In aeronautics, mental and physical workload as well seem to have a major negative influence on performance. Regarding neurophysiological considerations, the above-mentioned elements could impaired some functions of the central nervous system. The studies show that modifications of the power spectrum in the EEG frequency bands could be relevant indexes of the mental workload during a real or a simulated flight. θ, β and γ frequency bands seem to be the most impaired by this modifications. The results show that workload produced modifications of heart rate during flight. Finally, the influence of workload on the autonomous nervous system could be demonstrated, using a spectral analysis of the heart rate variability and the analyse of the spontaneous baroréflexe sensitivity. Results show an impairment of the ortho-parasympathetic balance. These methods could be included in a protocol of aeronautical medicine including the assessment of the mental and physical capacities of the pilots.