Mesures subjectives et comportementales

Trois autres types de mesures sont effectués pendant les séances expérimentales : 1) des mesures subjectives, 2) de performance et, 3) d’effort. Les mesures subjectives permettent de valider les manipulations expérimentales effectuées, ou d’expliquer les effets de la manipulation sur le ressenti des participants. Le questionnaire NASA-TLX est retenu pour mesurer la charge mentale. Ce questionnaire a l’avantage d’être largement utilisé, ce qui permet d’en comparer les résultats avec d’autres études. Sa courte durée permet de le passer

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à plusieurs reprises pendant une expérience sans trop interrompre le participant. Ordinairement, le NASA-TLX est composé de six questions (six dimensions) de la charge mentale, soit : l’exigence mentale, l’exigence temporelle, l’exigence physique, l’effort, la performance, la frustration. Dans ce cas-ci, puisqu’aucune manipulation de l’exigence physique n’est prévue dans les expériences, la question est retirée. Dans le but de couvrir directement toutes les dimensions de ce projet, deux autres dimensions sont adjointes au questionnaire, soit le stress et la fatigue. Finalement, une troisième question est ajoutée afin de capturer la charge mentale globale du participant (appelée « état général »). En plus des mesures subjectives, des mesures de performance sont aussi effectuées. Puisque ces mesures sont spécifiques aux tâches utilisées, celles-ci seront décrites dans les chapitres dédiés aux expériences (voir Chapitre 3 et Chapitre 4). Finalement, des mesures de l’effort mental sont effectuées. Comme l’effort mental est fonction à la fois de l’exigence mentale et de la performance, il est difficile d’en obtenir une mesure objective. Afin d’estimer l’effort mental, une formule arbitraire est proposée (de manière similaire à l’équation de l’efficacité mentale dans Galy, Cariou et Mélan, 2012). Deux propositions guident cette formule. 1) Si la tâche est jugée facile et que la performance est faible, il est probable que le participant fournisse un effort faible. 2) Si la tâche est jugée difficile et que la performance est élevée, il est probable que le participant fournisse un effort élevé. En tenant compte de ces deux extrêmes, il est possible de proposer que les situations de tâches jugées faciles pour lesquelles la performance est élevée, ou les situations de tâches jugées difficiles pour lesquelles la performance est faible aient des valeurs d’effort mental moyen. Pour calquer ce comportement, il est suggéré que l’effort mental représente le produit entre l’exigence mentale et la performance (voir Équation 1). Pour tenir compte de l’exigence perçue, la valeur brute de l’évaluation de l’exigence mentale obtenue par le NASA-TLX est utilisée.

Effort mental = Exigence perçue × Performance

Équation 1 : Équation de l’effort mental

2.2.2 Mesures physiologiques

Le Bioharness 3 de Zephyr, une bande thoracique, est utilisé pour mesurer l’activité cardiaque et respiratoire (voir Figure 4). L’appareil fournit une mesure

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électrocardiographique échantillonnée à 250 Hz. La mesure électrocardiographique effectuée par le Bioharness 3 est plutôt tolérante au bruit, notamment à l’exercice physique. Cette propriété fait en sorte que les mesures cardiaques ne subissent que très peu de perte de signal. La respiration est mesurée par l’extension de la bande thoracique et échantillonnée à 18 Hz. La mesure de la respiration par le Bioharness 3 est, elle aussi, tolérante au bruit. Toutefois, l’appui sur le dossier de chaise peut altérer l’élasticité de la ceinture et dégrader le signal de la respiration. Pour cette raison, certaines pertes peuvent être observées.

Figure 4 : Le Bioharness 3

L’activité électrodermale a été mesurée par un Biopac MP100. Des électrodes sont placées sur les phalanges médiales de l’index et du majeur sur la main non dominante du participant (voir Figure 5). Le Biopac MP100 fournit une mesure échantillonnée à 1000 Hz. La mesure de l’activité électrodermale par le Biopac MP100 est très sensible aux mouvements de la main. Les participants reçoivent comme instruction de poser leur main sur la table de travail et de limiter, le plus possible, tout mouvement ou contraction inutile.

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Figure 5 : Positionnement des électrodes électrodermales.

L’activité pupillaire est mesurée avec une lunette ASL Mobile Eye (voir Figure 6). Cette lunette utilise une caméra infrarouge qui filme le reflet de l’œil dans un monocle. Le logiciel de capture fournit une mesure du diamètre pupillaire à un taux d’échantillonnage de 30 Hz. La mesure pupillaire reste bonne malgré les mouvements du participant. Les participants ne doivent pas toucher la lunette, mais certains ont du mal à respecter cette consigne. Le port d’un casque d’écoute, superposé aux lunettes, rend difficile l’immobilisation de la lunette. En plus du mouvement, le diamètre pupillaire est sensible à la luminosité ambiante, aux lentilles cornéennes, au maquillage, à la morphologie du visage et à la couleur de l’œil. Les mesures du diamètre pupillaire ont donc parfois été perdues momentanément. Les mouvements oculaires sont aussi mesurés avec la lunette ASL Mobile Eye. Le logiciel fournit une mesure de la position du regard, elle aussi échantillonnée à 30 Hz.

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Figure 6 : Lunette ASL Mobile Eye.

La Figure 7 est une capture d’écran issue du programme MATLAB utilisé pour effectuer les analyses. Cette figure montre un exemple des signaux physiologiques obtenus par les appareils précédemment détaillés6. Dans cet exemple, 20 seconde de signaux physiologiques sont représentés. Le signal électrocardiographique (haut-gauche), est utilisé pour calculer la durée entre les battements cardiaques (milieu-gauche). Le graphique des mouvements oculaires (bas-droite) présente deux courbes puisque la lunette d’oculométrie enregistre la position horizontale et verticale des yeux.

6 _{Note concernant la figure : RR = Activité cardiaque, RSP = Activité respiratoire, EDA = Activité} électrodermale, PUP = Activité pupillaire, GAZ = Position du regard (de l’anglais gaze).

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Figure 7 : Exemple des signaux physiologique recueillis lors des séances expérimentales.