Méthode

2.2.1 Sujets

Deux groupes de dix sujets (âge moyen : 28 ± 4 ans ; poids moyen : 69 ± 10 kg ; taille moyenne : 175 ± 10 cm) ont volontairement participé à cette expérience. Le premier groupe (groupe CT) était constitué d'une femme et de neuf hommes (âge moyen : 28 ± 5 ans ; poids moyen : 68,8 ± 10 kg ; taille moyenne : 174,6 ± 11 cm). Le second groupe (groupe DCT) était constitué de deux femmes et huit hommes (âge moyen : 27 ± 2 ans ; poids moyen : 69 ± 9 kg ; taille moyenne : 175 ± 10 cm). Aucun des sujets ne présentait de trouble sensorimoteur ou de problème cognitif, ni de perte particulière de sensibilité linguale.

2.2.2 Dispositif expérimental

Des stimuli électrotactiles étaient délivrés sur la partie antérieure de la surface de la langue via un TDU filaire identique à celui utilisé et décrit dans l'expérience 1 (cf. section 1.3.2.1). Les électrodes étaient désinfectées entre chaque participant avec une solution de Steronios 2% ECS spécifique à la stérilisation d'outils chirurgicaux.

Considérant que chacune des électrodes peut être indépendamment activée, quatre couples de patterns tactiles ont été utilisés pour permettre d'étudier l'influence de deux types de patterns tactiles sur quatre régions de la partie antérieure de la langue, la région la plus proche de l'apex. Comme l'illustre la figure 44, ces patterns sont formés de deux ou quatre électrodes localisées sur les parties antérieure (avant), postérieure (arrière), et latérales de la matrice (droite et gauche), correspondant à 4 régions distinctes de la langue (figure 45).

Fig. 44. Schéma de l'organisation des électrodes des quatre couples (antérieure, postérieure, latérales gauche et droite) de patterns tactiles testés sur la partie antérieure de la langue. A gauche, patterns constitués de deux électrodes ; à droite, patterns avec quatre électrodes. Les cylindres rouges représentent les électrodes activées.

Fig. 45. Représentation des régions de la langue stimulées (ellipses en pointillés) en fonction des patterns électrotactiles activés (ellipses en traits pleins).les quatre régions sur lesquelles les seuils liminaires ont été analysés se trouvent sur la partie antérieure du dos de la langue.

2.2.3 Procédure expérimentale

Avant l'expérience, un ensemble d'instructions décrivant les différents types de patterns utilisés et la tâche demandée ont été présentées oralement à chaque participant. Le participant plaçait la matrice TDU dans la bouche en contact avec la partie antérieure du dos de la langue. Les sujets devaient conserver la matrice dans la même position sur la langue autant que possible durant tout le déroulement de l'expérience.

Deux groupes ont réalisé l'expérience, le premier groupe (groupe CT) a effectué le test avec des stimulations continues (condition CT) et le second groupe avec des stimulations discontinues (condition DCT). Pour chaque groupe, les patterns avec 2 et 4 électrodes étaient testés. Le nombre d'électrodes était contrebalancé en fonction des sujets au cours de l'expérience.

Il n'est pas simple de mesurer la sensibilité cutanée en raison de la subjectivité inhérente de chacun. Cependant, la recherche réalisée dans le domaine de la perception sensorielle depuis des décennies a permis de mettre au point des techniques psychophysiques fiables et reproductibles. C'est pourquoi, une méthode psychophysique se référant à la "méthode des limites" (Gescheider, 1997) a été employée pour déterminer les seuils liminaires (8 patterns) de chaque sujet. La méthode des limites consiste à présenter en alternance des séries ascendantes et descendantes de stimuli au

(série ascendante) ou ne parvient plus (série descendante) à détecter le stimulus. Un logiciel développé pour cette expérience a permis d'administrer les différents tests de détection des seuils liminaires. Un total de cinq phases ascendantes et cinq phases descendantes ont été alternativement effectuées pour chacun des huit patterns et pour chaque sujet. Durant le test en stimulation continue, l'intensité des stimuli était maintenue pendant trois secondes puis augmentée ou diminuée en fonction de la phase (montante ou descendante). Dans la condition de stimulation discontinue, les stimuli étaient envoyés toutes les trois secondes durant une seconde, le but étant d'éviter une accommodation sensorielle et d'encourager une bonne récupération discriminative des récepteurs tactiles entre chaque stimulation.

Les sujets devaient signaler lorsqu'ils en étaient absolument certains l'apparition ou la disparition du stimulus tactile en pressant un bouton sur un ordinateur portable placé devant eux. Pour indiquer quelle phase était en cours, une flèche montante ou descendante était affichée sur l'écran. De plus, un point rouge était également affiché quand une stimulation était envoyée (condition discontinue). Chaque session de test durait environ 2 heures.

2.2.4 Acquisition et analyse de données

L'expérience a permis l'enregistrement de 100 seuils (10 sujets × 10 tests (5 ascendants + 5 descendants)) pour chacun des huit patterns testés pour chaque condition (CT et DCT). Un seuil ascendant était établi en commençant par une stimulation très basse, imperceptible, testée antérieurement, et graduellement augmentée par pas de 150 mV jusqu'à ce que le sujet perçoive la stimulation. Un seuil descendant était alors établi en commençant avec une stimulation clairement détectable mais indolore (testée antérieurement) et graduellement diminuée par pas de 150 mV également, jusqu'à ce que le sujet indique qu'il ne percevait plus aucune stimulation. 5 séries d'intensité ascendante et 5 d'intensité descendante étaient administrées.

Le seuil pour chaque pattern et pour chaque sujet était identifié comme la moyenne de la valeur médiane des seuils pour les cinq réponses en phase ascendante et la valeur médiane des seuils pour les cinq réponses en phase descendante. La valeur médiane était calculée comme la valeur à 50% des 5 réponses ascendantes ou descendantes. Le calcul correspondait à la formule suivante :

Pour l'exemple suivant :

1,50 V 1,65 V 1,80 V 1,95 V 2,1 V

Essai 1 Seuil Seuil Seuil Seuil

Essai 2 Seuil Seuil Seuil

Essai 3 Seuil Seuil

Essai 4 Seuil Seuil Seuil Seuil

Essai 5 Seuil Seuil Seuil Seuil Seuil

% de fois détecté

20% 60% 80% 100% 100%

1,50 V étant la valeur inférieure à 50%, la valeur médiane serait :