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Reference
La mobilisation de l'effort et les deux voies du système nerveux autonome
MOACA, Cerasela Stefania
Abstract
Cette recherche s'intéresse au rôle des deux voies du système nerveux autonome dans la mobilisation de l'effort mental, dans un contexte de manipulation de la difficulté. A quatre groupes indépendants, correspondant à quatre conditions de difficulté possibles, nous avons présenté une tâche de reconnaissance en mémoire. Nous avons mesuré leur activité cardiovasculaire pendant une phase de repos et pendant la tâche, et nous avons calculé des scores de changement. Nous avons prédit, premièrement, que plus la difficulté augmente, plus l'activité du système sympathique va augmenter. Deuxièmement, nous avons prédit que plus la difficulté augmente, plus l'activité du système parasympathique va diminuer. Nous avons testé nos résultats par des contrastes linéaires. Les résultats n'ont pas corroboré nos hypothèses. Ces résultats vont être discutés.
MOACA, Cerasela Stefania. La mobilisation de l'effort et les deux voies du système nerveux autonome. Master : Univ. Genève, 2013
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:29055
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La mobilisation de l’effort et les deux voies du système nerveux autonome
MEMOIRE REALISE EN VUE DE L’OBTENTION DU/DE LA MAÎTRISE UNIVERSITAIRE EN PSYCHOLOGIE
ORIENTATIONS PSYCHOLOGIE AFFECTIVE
PSYCHOLOGIE CLINIQUE
PAR
Cerasela Stefania Moaca
DIRECTEUR DU MEMOIRE
Michael Richter
JURY
Michael Richter Guido Gendolla Tobias Brosch
GENEVE, Juin 2013
UNIVERSITE DE GENEVE
FACULTE DE PSYCHOLOGIE ET DES SCIENCES DE L'EDUCATION SECTION PSYCHOLOGIE
RESUME
Cette recherche s’intéresse au rôle des deux voies du système nerveux autonome dans la mobilisation de l’effort mental, dans un contexte de manipulation de la difficulté. A quatre groupes indépendants, correspondant à quatre conditions de difficulté possibles, nous avons présenté une tâche de reconnaissance en mémoire. Nous avons mesuré leur activité
cardiovasculaire pendant une phase de repos et pendant la tâche, et nous avons calculé des scores de changement. Nous avons prédit, premièrement, que plus la difficulté augmente, plus l’activité du système sympathique va augmenter. Deuxièmement, nous avons prédit que plus la difficulté augmente, plus l’activité du système parasympathique va diminuer. Nous avons testé nos résultats par des contrastes linéaires. Les résultats n’ont pas corroboré nos hypothèses. Ces résultats vont être discutés.
1
Table de matières
1 INTRODUCTION ...2
2 PARTIE THEORIQUE...3
2.1 La théorie de l’intensité de la motivation de Brehm ...3
2.2 L’effort et les mesures cardiovasculaires ...6
2.2.1 Le cœur et le système nerveux autonome ...8
2.2.2 Le système nerveux sympathique et la pre-ejection period ...9
2.2.3 Le système nerveux parasympathique et la variabilité du rythme cardiaque ... 10
3 HYPOTHESES ...11
4 METHODE ...12
4.1 Participant-e-s et design expérimental ...12
4.2 Matériel ...12
4.3 Procédure ...13
4.4 Tâche ...13
4.5 Traitement des données ...14
5 RESULTATS ...15
5.1 Lignes de base ...16
5.2 Scores de changement ...16
5.2.1 Réactivité du PEP ... 17
5.2.2 Réactivité du HF-HRV ... 17
5.2.3 Réactivité du SBP, DBP et HR... 19
5.3 Analyses supplémentaires ...19
5.3.1 Performance ... 19
5.3.2 ANOVAS/ANCOVAS ... 19
6 DISCUSSION ...20
7 BIBLIOGRAPHIE ...22
8 ANNEXES ...26
2 1 INTRODUCTION
Imaginons le scénario suivant. Une sportive se prépare pour une activité physique.
Son cœur bat à environ 70 battements par minute. Seulement en pensant au sport qu’elle va commencer, son rythme cardiaque commence à monter un peu. Elle commence avec le réchauffement et son rythme cardiaque monte progressivement pour arriver quelque part vers les 100 battements par minute. Lorsqu’elle commence à entrainer plus intensément, son cœur accélère encore plus. Qu’est-ce qui se passe avec son cœur?
La recherche en physiologie propose que l’activité cardiaque est sous l’influence continuelle et conjointe des deux voies du système nerveux autonome (Berntson, Cacioppo,
& Quigley, 1991). Une première, portant le nom de voie parasympathique, se charge du repos. Une deuxième, la voie sympathique, se charge de l’activité, de la « lutte » ou de la
« fuite », en cas de demande environnementale. Des études empiriques (p. ex. Robinson, Stephen, Beiser, & Braunwald, 1966), montrent systématiquement que l’activité cardiaque est dominée par l’activité parasympathique au repos et pendant des activités légères, pour être prise en charge par une dominance sympathique progressivement, à des niveaux d’activité plus importants. Cela semble être désigné pour que le cœur réponde de manière optimale aux niveaux d’activation nécessaires à répondre aux demandes environnementales. Cela se ferait de la manière la plus souple de collaboration des deux voies du système nerveux autonome.
Le système parasympathique semble avoir un rôle protecteur pour la santé, avec une prédominance dans la restauration de l’organisme au repos, après l’effort (Kannankeril &
Goldberger, 2002). En outre, l’effort excessif et une supra-activation continuelle du système sympathique, peuvent à long terme nuire à la santé, pouvant provoquer des disruptions de la pression artérielle et des taux anormaux et nocifs d’hormones de stress dans l’organisme.
Une manière de se protéger serait de pratiquer de l’activité physique qui semble pouvoir entrainer le système parasympathique pour exercer son rôle protecteur pendant le sport (Freeman, Dewey, Hadley, Myers, & Froelicher, 2006). Pour se protéger dans la vie quotidienne, un ratio sain d’activation sympathique / parasympathique est souhaitable, et des activités relaxantes, comme par exemple le yoga, des ballades dans la nature ou toute autre activité sans effort qui est susceptible de mettre l’organisme dans un état de repos pourrait avoir un effet positif (p. ex. Telles et al., 2013).
Mais qu’en est-il de l’effort mental ? De nos jours, il paraît que burn out est un mot à la mode, touchant surtout aux métiers « intellectuels ». Il représente par ailleurs un risque cardiovasculaire majeur (Cursoux, Lehucher-Michel, Marchetti, Chaumet, & Delliaux, 2012) et un de ses facteurs étiologiques est la supra-activation sympathique (Melamed, Shirom,
3 Toker, Berliner, & Shapira, 2006). Quel est alors le rôle du système parasympathique dans le contexte de l’effort mental ? Pourrons-nous peut-être espérer aussi à un rôle protecteur de celui-ci.
L’intention de cette étude est de faire un premier pas pour considérer le comportement du système parasympathique dans l’effort mental dans un contexte de manipulation de la difficulté. En effet, la psychophysiologie a jusque-là traité le rôle du système sympathique principalement.
Brehm (Brehm & Self, 1989) est le premier à observer le rôle essentiel de la difficulté dans la prédiction de l’effort mental, en plus d’autres facteurs comme par exemple l’importance du succès. Il prédit (avec succès) que les gens vont investir d’autant plus d’effort que la difficulté à accomplir leur but est grande, seulement si pas impossible et seulement si elle est justifiée pour la personne. Nous allons utiliser aussi la difficulté pour prédire l’effort.
Wright (2008), en suivant les recherches d’Obrist (1981), vient compléter ce paradigme de Brehm en proposant que l’indicateur de l’effort le plus adéquat est l’activation du système sympathique, et donc que l’activation sympathique chez une personne va être d’autant plus importante que la difficulté est importante, sauf au cas où la difficulté dépasse le contrôle de la personne ou est non-justifiée. Nous allons aussi tester cette hypothèse, dans un design portant sur des niveaux de difficulté possibles.
Le rôle du sympathique est donc reconnu dans la mobilisation de l’effort mental dans un contexte de manipulation de la difficulté. Mais le rôle du système parasympathique, alors que reconnu dans le milieu de la recherche en physiologie et surtout dans le sport, n’est pas encore exploré dans ce contexte. C’est ce que nous allons tenter comme premier pas dans cette étude.
2 PARTIE THEORIQUE
2.1 La théorie de l’intensité de la motivation de Brehm
L’intensité de la motivation est définie comme la magnitude momentanée de l’excitation motivationnelle à un moment dans le temps (Brehm & Self, 1989), ou, plus simplement (Wright, 2008), la quantité d’effort mobilisée pour la réalisation d’un comportement instrumental (c.-à-d. permettant d’atteindre un but). La recherche est longuement partie de l’apriori que cet effort varie selon des variables qui déterminent l’importance du succès, comme les besoins, la valeur du résultat, ou la probabilité que l’effet escompté soit atteint. Par exemple, pourrait-on supposer qu’un homme à la recherche d’un
4 emploi fera d’autant plus d’effort pour se préparer à un entretien que son besoin de travail est grands et l’offre de travail attirante.
Or, Brehm (Brehm & Self, 1989) observe une nuance fondamentale : il y a une différence entre ce qu’une personne est prête à faire et ce qu’elle fait en réalité. Notre personnage fictif serait prêt à investir un effort considérable pour se préparer pour l’entretien avec le but d’obtenir le job autant désiré. Il s’agit de sa motivation potentielle, le maximum d’effort qu’une personne voudrait mobiliser pour satisfaire un motif. Cela dépend effectivement de l’importance du succès. Mais supposons que l’employeur est un proche de sa famille qui l’assure que l’entretien est seulement une formalité pour lui présenter le job.
Logiquement, vu la facilité de la tâche, nous pouvons attendre que notre personnage ne fasse pas, ou presque pas d’effort de préparation, et utilise son temps pour d’autres préoccupations. L’effort est considéré donc comme une ressource et est dépensé en suivant le principe de l’économie des ressources (Brehm & Self, 1989).
En effet, Brehm (Brehm & Self, 1989) postule que l’intensité de la motivation va être directement proportionnelle à la difficulté du comportement instrumental. Mais cela seulement aussi longtemps que le niveau de la motivation potentielle n’est pas dépassé et que le succès reste possible. Si l’un de ces points n’est pas respecté, Brehm (Brehm & Self, 1989) prédit un désengagement. Pour reprendre notre exemple, supposons maintenant que notre homme s’aperçoit que l’employeur a déjà trouvé quelqu’un pour le job. Il serait imaginable qu’il ne cherchera plus à postuler pour ce job, même si l’importance du succès en soi reste grande pour lui.
Pour illustrer les différents cas de figure des prédictions de Brehm, applicables à une tâche mentale comme la nôtre, regardons la Figure 1 (p. 5). Le premier graphique, avec une motivation potentielle petite, montre que même si la tâche est d’une difficulté accessible, la motivation potentielle déterminée par l’importance du succès ne justifie même pas un effort modéré, alors l’effort mobilisé chute après un niveau de difficulté facile. Le deuxième graphique montre qu’à un niveau de motivation potentielle modérée, l’effort mobilisé augmente avec la difficulté. Mais quand l’importance ne justifie plus l’effort, elle chute, même si le succès est encore subjectivement possible. Dans le troisième graphique, même si la motivation potentielle est suffisamment forte, quand le succès est perçu comme impossible, la quantité d’effort mobilisé chute.
5 Figure 1. L’intensité de la motivation comme fonction de la difficulté et de l’importance du succès (tiré de Wright, Shaw, & Jones, 1990).
Mais en quoi une telle distinction est-elle importante pour la recherche sur l’effort ? Une implication de la distinction de Brehm pertinente pour notre recherche se trouve dans la loi de la parcimonie (Wright, 2008). Cette loi postule que les théories simples devrait être préférées aux théories complexes, sauf au cas où une loi plus complexe apporterait des explications d’intérêt plus complètes. C’est-à-dire, une distinction comme celle faite par Brehm devrait être d’intérêt seulement si elle améliore ou clarifie les prédictions. Il se trouve que ceci est effectivement le cas. La théorie de la mobilisation de l’effort de Brehm a amélioré d’une manière importante les prédictions sur l’effort (Wright, 2008), tel qu’illustré par Brehm et Self (1989), Gendolla et Brinkmann (2005), ou Gendolla et Wright (2005). La difficulté a donc été employée avec succès pour prédire l’effort et elle fera l’objet de notre manipulation dans cette recherche.
6 2.2 L’effort et les mesures cardiovasculaires
Pour mesurer l’effort plusieurs méthodes ont été employées, mais la source la plus riche attestant de la validité de la théorie de Brehm est représentée par les études mesurant les réponses cardiovasculaires (Wright, 2008). La plupart de ces études partent de l’idée d’Obrist (1981), selon laquelle dans une situation de coping actif (une situation dans laquelle un individu a le contrôle sur les résultats de son comportement), la mobilisation de l’effort se reflète dans la réactivité cardiovasculaire, et plus spécifiquement dans l’action du système sympathique sur le cœur. En intégrant cette théorie avec la théorie de la mobilisation de l’effort de Brehm, Wright (1996) prédit que le niveau de difficulté subjective engage une activité adrénergique proportionnelle sur le cœur, pour autant que le succès reste subjectivement possible et justifié.
Pour tester les prédictions de Brehm, un nombre important de ces études avaient utilisé comme mesures de l’activité beta-adrénergique la réactivité de la pression artérielle diastolique (DBP, la pression artérielle minimale entre deux battements), le rythme cardiaque (HR, le nombre de battements par minute) et surtout la pression artérielle systolique (SBP, c’est-à-dire la pression artérielle maximale après l’éjection du sang du ventricule vers l’aorte), qui suivait particulièrement bien le pattern attendu (p. ex. Gendolla & Wright, 2005 ; Richter, Gendolla, & Krüsken, 2006; Wright, 1998, cités dans Richter et al., 2008). Le problème avec ces trois mesures est qu’elles peuvent aussi bien être influencées par la force de la contraction myocardique (qui reflète l’action béta-adrénergique), mais aussi bien par d’autres facteurs (Richter et al., 2008). Ces facteurs (comme la résistance périphérique p.ex.) peuvent avoir soit le même rôle que l’action beta-adrénergique sur la contractilité myocarde, c’est-à-dire augmenter la pression artérielle ou le rythme cardiaque, soit un effet antagoniste (Levick, 2003 ; Berntson, Lozano, Chen, & Cacioppo, 2004). Aussi, il faut noter que la voie parasympathique, comme nous allons le voir, influence le rythme cardiaque, HR.
De ce fait, étant donné que la préssion arterielle est une fonction de débit cardiaque (c’est-à- dire HR x le volume systolique) et de la résistance périphérique, toutes les mesures de la pression artérielle sont influencées aussi par le système parasympathique. Tous ces arguments indiquent que le SBP, le DBP et le HR, même si capables de refléter l’impact sympathique sur le cœur, elles le font d’une manière indirecte et possiblement biaisée.
Pour remédier à cet inconvénient, Annis, Wright et Williams (2001) et d’une manière plus conclusive Richter et al. (2008) ont utilisé, dans le contexte de la recherche sur l’effort, une mesure plus fiable reflétant directement l’action sympathique sur la contractilité du myocarde, la pre-ejection period (PEP). Richter et al. (2008) ont présenté aux participant-e-s une tâche de reconnaissance en mémoire de Sternberg (1966), qui devaient décider si une
7 lettre cible se trouvait parmi une série de caractères présentés auparavant. Ils ont manipulé la difficulté de la tâche à travers le temps de présentation des séries de caractères, soit 1000 ms pour une condition facile, 550 ms pour une condition de difficulté modérée, 100 ms pour une condition très difficile et 15 ms pour une condition de difficulté impossible. Leurs résultats montrent que la réactivité absolue du PEP monte proportionnellement à la difficulté et chute au niveau impossible. Nous avons aussi choisi cette mesure et nous allons la décrire plus loin.
Figure 2. Le pattern de la réactivité cardiovasculaire reflétant l’effort dans un contexte de manipulation de la difficulté (tiré de Richter et al., 2008)
A ce jour donc, la recherche en psychophysiologie est assez consistante à affirmer que l’impact de la difficulté sur l’effort mental se reflète dans la réactivité beta-adrénergique (Richter et al., 2008). Par contre, à l’heure actuelle les preuves empiriques se résument à l’influence du système sympathique, négligeant le comportement de l’activité parasympathique dans ce contexte de recherche. Cela impliquerait-il que lorsque l’on fait de l’effort mental, réactivité cardiaque qui augmente avec la difficulté est dominée par la voie sympathique et seulement par la voie sympathique? Comme nous allons le décrire à continuation, l’activité cardiaque devrait être régulée d’une manière plus complexe par les deux voies du système nerveux autonome, et c’est ce que nous allons tester dans cette étude.
8 2.2.1 Le cœur et le système nerveux autonome
Les deux branches du système nerveux autonome innervent conjointement et ont des activités antagonistes sur la plupart des organes. De cette manière elles travaillent ensemble pour maintenir un équilibre des fonctions des organes et des tissus (Greenstein &
Greenstein, 2000). Le système sympathique, activé en situation de stress provoque une dilatation pupillaire, une relaxation des bronches, une accélération de la fréquence cardiaque, inhibition de la digestion, libération d’adrénaline, une stimulation de l’orgasme, etc., à travers des terminaisons neuronales libérant principalement de la noradrénaline. Le système parasympathique, associé plus avec la conservation de l’énergie et le maintien du fonctionnement des organes au repos, entraîne une constriction pupillaire, une constriction bronchique, un ralentissement de la fréquence cardiaque, la stimulation de la digestion et du pancréas, stimulation de l’érection, etc., à travers des terminaisons neuronales libérant de l’acétylcholine.
Au niveau de l’activité cardiaque plus spécifiquement, les deux systèmes la régulent conjointement à travers le nerve vague (récepteurs muscariniques) et le nerve cardiaque sympathique (récepteurs béta-adrénergiques), qui sont plus ou moins actifs à tout moment (Greenstein & Greenstein, 2000). Le nerve cardiaque sympathique augmente le rythme cardiaque, la vitesse de conduction des tissus, la force de contraction (contractilité) et la vitesse de relaxation ventriculaire. Le nerve vague diminue le rythme cardiaque et la vitesse de conduction (Thomas, 2011).
Le rythme cardiaque (HR) est contrôlé à travers le ganglion sino-atrial qui est innervé tant par le système sympathique que par le système parasympathique (Nagai, Hamada, Kimura, & Moritani, 2004). Ce ganglion sino-atrial est le pace-maker du cœur, qui intrinsèquement donnerait un rythme d’environ 100 battements par minute (Martin et al., 1976 ; Spodick, 1992). Dans un état de repos, l’activité cardiaque est dominée par la voie parasympathique, qui réduit ce rythme intrinsèque à un rythme normal de repos d’environ 70 - 80 battements par minute (Martin et al., 1976 ; Jose & Collison, 1970). La recherche dans la physiologie du sport et en pharmacologie a montré systématiquement que, pendant l’exercice physique, le HR monte dans une phase initiale par retrait de l’activité de la voie parasympathique, et que la voie sympathique se chargerait d’augmenter encore le rythme progressivement par après, tout ceci pour préparer l’organisme d’une manière souple (p. ex.
Victor, Seals, & Mark, 1987; Kluess, Wood, & Welsch, 2000; Martin et al., 1976).
Dans une étude de Robinson et collaborateurs (1966), le HR de 5 jeunes hommes a été mesuré pendant une phase de repos, une phase d’exercice léger et une phase d’exercice soutenu, soit avec soit sans blocage du contrôle des voies autonomes. Pendant le
9 repos, le HR avait une moyenne de 52 bpm. Après blocage des deux voies autonomes, le HR monta d’environ 42 bpm au repos, pas plus dans la phase d’exercice léger, et environ encore 10 bpm pendant l’exercice soutenu. Quand le sympathique était bloqué, le HR descendu de 4 bpm, montant un peu sous exercice léger. Enfin, quand le parasympathique était bloqué, au repos le HR monta de 46 bpm, sans accélération pendant l’exercice léger et avec une accélération normale pendant l’exercice soutenu. Leurs résultats montrent nettement la dominance du système parasympathique au repos. Aussi, l’accélération cardiaque pendant l’exercice léger semble être le résultat du retrait parasympathique et très légèrement d’une activation sympathique. Enfin aux niveaux supérieurs d’exercice, le sympathique semble dominer.
Pour revenir à notre question, les recherches antérieures sur l’effort mental se sont uniquement occupés de l’activité sympathique sur le cœur en relation avec la difficulté de la tâche. Or, nous avons vu le rôle prédominant de la voie parasympathique pour le repos et pour l’activité physique légère, avec un retrait progressif et une activation sympathique ultérieure. Il nous semble donc pertinent d’investiguer dans cette recherche quel est le rôle des deux voies du système nerveux autonome dans l’effort mental. Nous allons présenter par la suite les mesures que nous allons utiliser pour notre étude.
2.2.2 Le système nerveux sympathique et la pre-ejection period
Le ventricule gauche présente principalement des récepteurs béta-adrénergiques pour la noradrénaline, un neurotransmetteur utilisé par le système sympathique. La pre- ejection period (PEP) est l’intervalle temporel entre la dépolarisation ventriculaire et l’ouverture de la valve aortique (Berntson et al., 2004) et reflète la contractilité ventriculaire.
Donc plus la stimulation sympathique béta-adrénergique sur le myocarde est forte, plus sa contractilité est forte et plus le PEP est petit.
Cette mesure est sensible à la difficulté subjective (Richter et al., 2008). Néanmoins, cette mesure peut être influencée par des changements en quantité de sang pompée par le cœur (Sherwood, 1990) et ces effets ne se doivent pas d’être confondus avec une augmentation de la stimulation sympathique. Pour ce faire nous allons porter attention à deux indicateurs que nous allons mesurer, le HR et le DBP. Nous allons maintenant expliquer la relation entre ces indicateurs, la quantité de sang et la PEP. Supposons que nous observons une diminution du HR. A un rythme plus bas la quantité de sang qui a le temps de s’accumuler dans le ventricule à chaque fois est augmentée, ce qui provoque une pression sur les parois (preload). Cette pression est susceptible d’augmenter la contractilité du ventricule (Sherwood et al., 1990), diminuant la PEP. Il faudra vérifier l’évolution du HR pendant nos manipulations. Aussi, supposons que nous observons une diminution de la
10 DBP. La pression ventriculaire nécessaire pour ouvrir la valve aortique (afterload) sera diminuée car moins d’opposition dans l’aorte. Alors l’ouverture de la valve se passera plus vite après la dépolarisation, et le PEP diminuera. Il faudra vérifier l’évolution de la DBP pendant nos manipulations.
2.2.3 Le système nerveux parasympathique et la variabilité du rythme cardiaque Le rythme cardiaque (HR) est contrôlé au niveau du ganglion sino-atrial, innervé tant par le système sympathique que par le système parasympathique (Nagai et al., 2004). Ce rythme présente des irrégularités, c’est-à-dire que les intervalles entre chaque deux battements ne sont pas égaux. Une variabilité cyclique est observée, portant le nom de variabilité du rythme cardiaque (HRV). Or, le centre parasympathique et le centre de la respiration sont reliés au niveau cérébral (Cohen & Taylor, 2011), et une partie de la HRV est due à la respiration. Cette variabilité correspond aux fréquences de la respiration, c’est-à- dire des hautes fréquences (HF ; 0.15-0.4 Hz), et porte le nom d’arythmie respiratoire sino- atriale (RSA), noté aussi comme HF-HRV (variabilité du rythme cardiaque à hautes fréquences). Elle est médiée principalement par le système parasympathique (Berntson et al., 1997). Pendant l’inspiration, l’impact du système parasympathique sur le nœud sino- atrial est inhibé (à travers un blocage des récepteurs muscariniques) et le rythme cardiaque accélère. Pendant l’expiration, le parasympathique n’est plus inhibé et a une action de ralentissement du rythme cardiaque.
Il y a des cas isolés d’individus dont la respiration a des fréquences en dessus de 0.4 ou en dessous de 0.15 (Grossman & Wientjes, 1986, cité dans Bernston et al., 1997). Par ailleurs, l’activité physique ou le stress peuvent modifier ces paramètres. Comme il est en dehors des possibilités de cette étude de contrôler pour ces facteurs, nous postulons que la fréquence respiratoire dans une tâche d’effort mental comme la nôtre, toute comme pendant le repos, ne dépassera pas les hautes fréquences (HF). Cela nous permettra d’interpréter le HF-HRV comme un indicateur de l’activité parasympathique, que nous allons extraire à travers une méthode du domaine fréquentiel (Task Force of The European Society of Cardiology, 1996) qui va être décrite plus loin.
11 3 HYPOTHESES
En intégrant la théorie de la mobilisation de l’effort de Brehm (Brehm & Self, 1989) avec l’association de Obrist (1981) entre l’effort et l’activation béta-adrénergique en situation de coping actif, Wright (2008) postule que l’effort, reflété dans la réactivité cardiaque sympathique, augmente avec la difficulté aussi longtemps que le succès soit possible et justifié. D’abord, comme nous l’avons vu, dans des recherches antérieures (p. ex., Gendolla
& Brinkmann, 2005 ; Gendolla & Wright, 2005), la difficulté a été utilisée avec succès pour prédire l’effort. Par ailleurs, Richter et collègues (2008) ont montré une augmentation discontinue de l’effort avec la difficulté, avec un désinvestissement à un niveau de difficulté impossible. La difficulté fera l’objet de notre manipulation dans cette recherche, mais nous allons tester si l’effort augmente d’une manière continue avec la difficulté dans le cas où la difficulté reste possible dans toutes nos conditions. Nous allons utiliser un design expérimental between subjects avec 4 groupes correspondant à 4 niveaux de difficulté possible : facile, difficulté modérée, difficulté élevée et difficulté très élevée. En outre, pour rendre compte de la mobilisation de l’effort dans des tâches mentales, la PEP a été trouvée être une mesure fiable pour refléter les changements de l’activité sympathique dans un contexte d’effort mental (Richter et al., 2008). Nous allons aussi utiliser cette mesure
Nous attendons que la difficulté a un effet d’augmentation de l’activité sympathique au niveau cardiaque. Pour opérationnaliser cette première hypothèse, nous faisons la prédiction que la PEP diminuera d’une manière inversement proportionnelle avec l’augmentation de la difficulté.
La nouveauté principale de cette étude consiste à explorer le comportement du système parasympathique sur le cœur dans un contexte d’effort mental. Effectivement, alors que la recherche sur l’effort physique a toujours considéré la dominance de la voie parasympathique au repos et dans des activités physiques légères, et une activation sympathique ultérieure, la recherche en psychophysiologie semble négliger systématiquement le rôle du système parasympathique dans l’effort mental. Pour ce faire, nous allons mesurer la réactivité de la variabilité du rythme cardiaque aux fréquences respiratoires (HF-HRV) qui ont été considérées refléter l’activité parasympathique au niveau du cœur (Cohen & Taylor, 2011).
Nous attendons le pattern inverse que pour l’activité sympathique, c’est-à-dire une diminution de l’activité parasympathique avec la difficulté. Nous postulons, en tant que première hypothèse opérationnelle, que le HF-HRV diminuera d’une manière inversement proportionnelle avec l’augmentation de la difficulté.
12 4 METHODE
4.1 Participant-e-s et design expérimental
Soixante-sept étudiant-e-s en Bachelor en psychologie de l’Université de Genève ont participé à cette étude en échange de crédits pour un cours (âge moyen 22.4 ans). Ils/elles ont été reparti-e-s aléatoirement dans 4 groupes indépendants correspondant aux quatre niveaux de difficulté de la tâche (facile, modérée, élevée et très élevée), dans un design inter-sujets. Quatorze participant-e-s ont été éliminé-e-s faute de données physiologiques suffisantes (p.ex. des électrodes décollés ou impossibilité d’accéder au pou). Les 53 participant-e-s restantes ont été reparties de la manière suivante : 13 femmes et 2 hommes dans la condition facile, 10 femmes et 2 hommes dans la condition difficulté modérée, 11 femmes et 3 hommes dans la condition difficulté élevée et 10 femmes et 2 hommes dans la condition difficulté élevée.
4.2 Matériel
Des mesures cardiovasculaires d’une minute chacune ont été enregistrées pendant deux périodes : une phase de repos (6 à 10 minutes, avec le but d’obtenir au moins 6 minutes de bonnes mesures) et la tâche proprement dite (5 minutes). Les mesures de la pre- ejection period (PEP, en ms) et du rythme cardiaque (HR, en battements par minute) ont été enregistrées avec un cardiographe d’impédance (système Cardio-screen 1000 de la marque Medis, Ilmenau, Allemagne), à travers quatre paires d’électrodes à usage unique (à un taux de 1000Hz), dont deux servaient à enregistrer un électrocardiogramme. Les huit électrodes étaient situées deux sur chaque partie latérale du thorax sur la ligne axillaire au niveau du xiphoïde et deux sur chaque partie latérale du cou des participant-e-s. Chaque paire comprenait deux électrodes disposés en bande verticale à 5 cm distance l’un de l’autre. Les quatre électrodes situées le plus proche du thorax, les électrodes de voltage/tension, mesurent le potentiel de surface qui est proportionnel à l’impédance dans la cavité thoracique. Les quatre électrodes plus éloignés du thorax, les électrodes de courant, transmettent un courant à hautes fréquences le long du thorax. Ainsi, l’électrocardiogramme (ECG) et l’électrocardiogramme d’impédance (ECI) étaient enregistrés continuellement et stockés sur le disque dur d’un ordinateur auquel seulement l’expérimentatrice avait accès dans une chambre séparée.
La pression sanguine systolique (SBP) et la pression sanguine diastolique (DBP) en mmHg ont été récoltées à l’aide d’un bracelet situé au poignet de la main gauche (non- dominante dans tous les cas) des participant-e-s. Le capteur envoyait des mesures de pression sanguine à un moniteur qui utilise la tonométrie artérielle (système Vasotrac
13 APM205A, Medwave, St. Paul, MN, Etats Unis) et elles étaient stockées ensuite sur le disque dur d’un ordinateur.
La tâche a été générée et était présentée à l’aide du logiciel Inquisit (Millisecond Software, Seattle, WA, Etats-Unis), sur l’écran d’un ordinateur personnel situé devant les participant-e-s. Le logiciel enregistrait les données des participant-e-s sur le disque dur de l’ordinateur.
4.3 Procédure
L’expérience se déroulait sur un total d’environ 30-35 minutes, individuellement.
Pendant les premiers 5 minutes, chaque participant-e était accueilli-e, assis-e devant un ordinateur et remplissait une feuille de consentement. Le déroulement de l’expérience était expliqué aux participant-e-s, suite à quoi leur poids et leur taille étaient notées par l’expérimentatrice et ils/elles étaient questionnées sur la présence ou non d’un pace-maker (incompatible avec les électrodes utilisées). En cas affirmatif, l’expérience aurait fini là, ce qui n’était le cas pour aucun-e participant-e. Pendant les 5 à 10 minutes suivantes, les électrodes étaient collés par l’expérimentatrice et le bracelet fixé sur le poignet des participant-e-s, qui étaient demandé-e-s de bouger le moins possible. Une issue ancienne d’une revue était donnée pour lecture pendant la phase de repos, 6 à 10 minutes, pendant laquelle toutes les mesures cardiovasculaires étaient suivies par l’expérimentatrice dans une autre chambre, jusqu’à obtenir environ 6 minutes de mesures continues.
Ensuite l’expérimentatrice entrait dans la pièce, approchait le clavier des participant- e-s, expliquait les touches de réponse et lançait la tâche avant de ressortir de la pièce. Les participant-e-s devaient en premier répondre à quelques questions biographiques (âge, sexe, historique de maladies cardiovasculaires, etc.). Les instructions de la tâche suivaient à l’écran. La difficulté de la tâche était explicitée en un pourcentage de réussite fictif pour chaque niveau de difficulté (90%, 70%, 50% et 30% respectivement), avec le but d’induire une attente sur la difficulté en concordance avec notre manipulation. La tâche proprement dite durait 5 minutes au total, suite à quoi l’expérimentatrice remerciait les participant-e-s, décollait les électrodes et répondait aux questions sur l’étude aux participant-e-s désireux/ses.
4.4 Tâche
Pour tester nos hypothèses nous avons choisi d’utiliser une tâche modifiée de Sternberg (Sternberg, 1966), avec quatre niveaux de difficulté possibles (facile, modérée, élevée et très élevée). Les 47 essais de notre tâche commençaient par une croix de fixation (1000ms), ensuite une série aléatoire de lettres (500ms), suivie d’un masque (1000ms).
14 Ensuite, en dessus du masque, une lettre cible en bleu apparaissait, ainsi que des instructions de réponse qui restaient à l’écran pendant 4000ms (comme schématisé dans la Figure 3). Les participant-e-s devaient décider si la lettre était présentée ou pas dans la tâche, en appuyant avec la main dominante deux touches du clavier numérique étiquetées avec vert pour oui et rouge pour non. Dépendant de la condition, la série présentée contenait un nombre variable de lettres : 3 lettres pour la condition facile, 5 lettres pour difficulté modérée, 7 lettres pour difficulté élevée et 9 lettres pour difficulté très élevée.
Figure 3. Déroulement d’un essai pour 5 lettres, soit condition difficulté modérée.
4.5 Traitement des données
Les signaux de l’ECG et de L’ICG ont été traités préalablement à l’aide du logiciel BlueBox développé pour notre laboratoire (Richter, 2010). La première étape consiste à identifier les R-peaks avec un algorythme basé sur un seuil fixé pour identifier des cycles cardiaques individuels qui sont inspectés visuellement. Deuxièmement, les pics situés hors phase systolique sont éliminés manuellement (Lippman, Stein, & Lerman, 1994) et seulement les cycles cardiaques pour lesquelles le signal n’est pas perturbé par des artefacts (p.ex. des mouvements sont sélectionnés) sont sélectionnés. Ensuite, les R-peaks sont utilisés comme référence pour regrouper par moyennage les signaux des cycles valides de chaque minute (Kelsey & Guethlein, 1990). Nous obtenons ainsi un tracé ECG et un tracé dZ/dt par minute. Chaque tel tracé est ensuite inspecté visuellement. S’ils n’ont pas été détectés d’une manière précise par le logiciel, le R-onset (le début de la pente du R-peak) et le R-peak sont ajustés manuellement sur le signal d’ECG. La localisation du point B, faite en fonction de l’intervalle RZ (Lozano et al., 2007), est reconnaissable en tant que incisure avant la pente croissante maximale du signal dZ/dt. Une inspection visuelle comme recommandé par Sherwood et al. (1990) est réalisée et un ajustement manuel fait si nécessaire.
15 La période de pré-éjection PEP (en ms) a été calculée entre le début de la dépolarisation du ventricule gauche (R-onset) du EEG et le début de l’éjection du sang par le ventricule gauche, indiqué par le B-point du dZ/dt (Berntson, Lozano, Chen, & Cacioppo, 2004). Le rythme cardiaque HR (en battement par minute) a été calculé à partir des R-peak détectés.
Les R-peaks détectés ont aussi servi pour déterminer les intervalles inter-battement (IBI), c’est-à-dire le temps écoulé entre chaque deux R-peak. Ces données brutes sont ensuite traitées par la méthode Fast-Fourier Transform (FFT) dans le logiciel Kubios HRV Analysis Software 2.0 (Biosignal Analysis and Medical Imaging Group, 2009). Pour chaque participant-e, la distribution des IBI suit une variabilité composée de plusieurs fréquences d’onde. Le FFT consiste à extraire chacune de ces fréquences d’onde et calculer le pouvoir de chaque fréquence sur la variabilité du rythme cardiaque (Cohen & Taylor, 2002). Ce que nous allons utiliser est le score représentant le pouvoir de la variabilité du rythme cardiaque aux hautes fréquences (HF-HRV), soit la gamme de fréquences liée à la respiration (0.15-0.4 Hz). Comme nous allons calculer ce score en unités normalisées, nous retenons aussi la variabilité du rythme cardiaque aux basses fréquences (LF-HRV, 0.04 - 0.15 Hz). Le logiciel calcule ensuite un score HF-HRV en unités normalisées avec la formule suivante : HF / (LF + HF).
5 RESULTATS
Les analyses ont été effectuées généralement sur 53 participant-e-s. Une participante a été enlevée des analyses sur le HF-HRV puisque son score de changement se situe à plus de trois écart-types en dessus de la moyenne.
Les lignes de base pour chaque mesure cardiovasculaire ont été calculées en moyennant les scores sur les 4 dernières minutes de la phase de repos. Les scores pendant la tâche pour chaque mesure cardiovasculaire ont été calculés en moyennant les scores sur les 4 premières minutes de la tâche. En outre, pour s’assurer qu’il n’y avait pas des fluctuations importantes entre les scores de chaque minute utilisés pour calculer ces scores moyens (au repos et pendant la tâche), nous avons procédé à des analyses d’homogénéité entre les 4 minutes utilisés à chaque fois. Ces analyses ont montré une homogénéité élevée pour le PEP, le SBP, le DBP et le HR, tant au repos que pendant la tâche (.96< αs de Cronbach < .99). Pour le HF-HRV, puisque le score que nous allons utiliser comprend d’autres mesures qui nécessitent des périodes de minimum deux minutes (Berntson et al., 1997), cette analyse ne s’applique pas.
16 5.1 Lignes de base
Les moyennes et les écart-types lignes de base pour chaque mesure cardiovasculaire par groupe de difficulté se trouvent dans le Tableau 1. Des analyses de variance de l’effet de la difficulté sur ces moyennes n’ont pas montré des différences significatives entre les 4 groupes (ps >.50).
Tableau 1
Moyennes et erreurs standard des lignes de base des mesures cardio-vasculaires par groupe de difficulté
Mesure cardio- vasculaire
Difficulté
Facile Modérée Elevée Très élevée
PEP 68.07 (2.49) 66.71 (2.33) 66.92 (2.28) 65.71 (3.51) HF-HRV 41.14 (5.68) 41.03 (5.72) 40.91 (4.27) 40.55 (4.72) SBP 107.12 (3.00) 106.96 (2.64) 110.74 (2.82) 109.84 (3.28) DBP 59.06 (1.57) 59.89 (2.10) 63.11 (1.54) 61.61 (2.14)
HR 75.31 (2.21) 75.66 (3.38) 75.65 (3.22) 76.15 (3.39)
Note. PEP=Période pré-éjection calculée à partir du r-onset ; HF-HRV = Variabilité du rythme cardiaque à hautes fréquences en unités normalisées ; SBP=Pression artérielle systolique ; DBP= Pression diastolique ; HR=Rythme cardiaque
5.2 Scores de changement
Les scores de changement (réactivité cardiovasculaire) pour chaque mesure ont été calculés en soustrayant le score de ligne de base du score pendant la tâche (voir Tableau 2, p. 17). Les analyses statistiques ont été effectuées sur ces scores de changement.
Vu nos hypothèses sur l’impact de la difficulté de la tâche sur la réactivité cardio- vasculaire, nous avons analysé les données avec des contrastes linéaires planifiés, avec les poids suivants : -3 pour la condition facile, -1 pour la condition difficulté modérée, 1 pour la condition difficulté élevée et 3 pour la condition difficulté très élevée. Des tests de Levene sur les scores de changement suggèrent que le postulat d’homogénéité des variances n’a pas été violé (ps > .09), ce qui permet l’application des contrastes linéaires que nous voulons employer pour tester nos hypothèses.
17 Tableau 2
Moyennes et erreurs standard des scores de changement des mesures cardio-vasculaires par groupe de difficulté
Mesure cardio- vasculaire
Difficulté
Facile Modérée Elevée Très élevée
PEP -1.02 (1.22) -1.10 (0.51) -1.30 (0.90) 0.38 (1.03)
HF-HRV 10.41 (4.10) 11.33 (3.68) 8.35 (3.32) 9.46 (4.30)
SBP 1.53 (0.73) 1.71 (1.32) 2.09 (.84) 1.42 (0.86)
DBP 0.69 (0.57) 1.69 (1.07) 1.39 (0.63) 0.16 (0.43)
HR 1.94 (0.67) 1.70 (0.87) 2.05 (0.81) 1.71 (1.25)
Note. PEP=Période pré-éjection calculée à partir du r-onset ; HF-HRV = Variabilité du rythme cardiaque à hautes fréquences en unités normalisées ; SBP=Pression artérielle systolique ; DBP= Pression diastolique ; HR=Rythme cardiaque
5.2.1 Réactivité du PEP
Contrairement à ce que l’on attendait, la réactivité de la PEP ne suit pas une tendance linéaire significative, F (1,49) = .82, p > .37, c’est-à-dire que PEP ne diminue pas de façon inversement proportionnelle avec la difficulté de la tâche. Notre hypothèse selon laquelle l’activité du système autonome sympathique augmente (et donc le PEP diminue) avec la difficulté n’a pas été corroborée. Nous pouvons observer une diminution du PEP pour les trois premiers niveaux de difficulté et ensuite une augmentation dans le niveau de difficulté le plus élevé (voir Figure 4, p. 18)
5.2.2 Réactivité du HF-HRV
Contrairement à nos prédictions, la réactivité de la HF-HRV ne suit pas une tendance linéaire, F (1,49) = .14, p > .70, c’est-à-dire que la HF-HRV ne diminue pas de façon inversement proportionnelle avec la difficulté de la tâche. Notre hypothèse selon laquelle l’activité du système autonome parasympathique diminue (et donc HF-HRV diminue) avec la difficulté n’a pas été corroborée. Nous pouvons observer une tendance plutôt cubique dans la HF-HRV en fonction de la difficulté (voir Figure 5, p. 18).
18 Figure 4. Moyennes et erreurs standard pour les scores de changement du PEP en ms.
Figure 5. Moyennes et erreurs standard pour les scores de changement du HF-HRV en unités normalisées.
19 5.2.3 Réactivité du SBP, DBP et HR
Des contrastes linéaires n’ont pas montré des tendances linéaires pour les scores de changement du SBP (F (1,47) = .00, p > .99), DBP (F (1,47) = .35, p > .55) et HR (F (1,47) = .01, p > .93) non plus. La réactivité du SBP et celle du DBP corrèlent significativement, r = .80, p < .001. Aucune autre corrélation significative n’a pas été trouvé entre les scores de réactivité cardiovasculaire, .15 < rs <.18, ps > .22.
5.3 Analyses supplémentaires 5.3.1 Performance
La performance a été calculée en divisant le nombre de réponses correctes à la tâche par le nombre total d’essais. Un contraste polynomial a montré une tendance linéaire significative pour la performance, F (1,47) = 232.53, p < .001, indiquant que lorsque la difficulté augmente, la performance à la tâche diminue proportionnellement. Les pourcentages de performance étaient, respectivement, M = .95, SE = .01 pour la condition facile, M = .91, SE=.01 pour la condition difficulté modérée, M = .78, SE = .01 pour la condition difficulté élevée et M = .69, SE = .02 pour la condition difficulté très élevée. Aucune corrélation significative entre la performance à la tâche et les mesures de réactivité cardiovasculaire n’est apparue, .01 < rs < -.17, ps > .23, ni entre la performance à la tâche et l’activité cardiovasculaire pendant la tâche .01 < rs < -.18, ps >.21.
5.3.2 ANOVAS/ANCOVAS
Des analyses ANOVA ont été effectuées sur toutes les variables de réactivité cardiovasculaire. Il n’y avait aucun effet significatif de la difficulté sur ces variables (p > .05).
Des corrélations entre certains scores de changement et les scores de lignes de base ont été trouvées, r = -.47, p < .001 pour le HF-HRV, r = -.35, p < .02 pour le SBP et r = -.39, p <
.01 pour le DBP, les corrélations pour le PEP et le HR étant non significatives. Des ANCOVAS incluant les scores standardisés des lignes de base comme covariables ont été menées. Pour le HF-HRV, la covariable était associée significativement au score de changement, F (1,47) = 13.36, p < .01, r = -.47. La réactivité du HF-HRV ne suivait pas un trend linéaire avec la difficulté après avoir contrôlé pour sa ligne de base, p > .05. Pour le DBP, la covariable était associée significativement au score de changement, F (1,47) = 9.73, p < .01, r = -.39. La réactivité du DBP ne suivait pas un trend linéaire avec la difficulté après avoir contrôlé pour sa ligne de base, p > .96. Toutes les autres ANCOVAS ont été non- significatives, ps > .40.
20 6 DISCUSSION
Le but de cette recherche était d’étudier le rôle des deux voies du système nerveux autonome dans la mobilisation de l’effort mental, dans un contexte de manipulation de la difficulté. Nous attendions que la difficulté ait un effet d’augmentation de l’activité sympathique au niveau cardiaque. Comme première hypothèse opérationnelle, nous avions postulé que la PEP allait diminuer d’une manière inversement proportionnelle avec l’augmentation de la difficulté. Cette hypothèse n’a pas été corroborée par les résultats ; la PEP ne suit pas un trend linéaire significatif avec la difficulté. Elle diminue légèrement avec la difficulté pour les trois premiers niveaux de difficulté et remonte pour le quatrième. Aussi, nous attendions une diminution de l’activité parasympathique avec la difficulté. En tant que deuxième hypothèse opérationnelle, nous avions postulé que, que le HF-HRV allait diminuer d’une manière inversement proportionnelle avec l’augmentation de la difficulté. Les résultats ne corroborent pas cette hypothèse non plus, le HF-HRV ne suit pas un trend linéaire significatif avec la difficulté, mais une tendance cubique est observée. Aucun résultat n’est significatif pour le SBP, DBP et HR non plus.
Nous pourrions essayer d’expliquer ces résultats par une manipulation non- appropriée de la difficulté. Les résultats ne semblent pas suivre une tendance prévisible.
Pour la PEP, par ailleurs une bonne mesure de l’effort, les résultats, même non significatifs, ressemblent au pattern classique trouvé par Richter et al. (2008) avec trois conditions de difficulté possibles et une quatrième impossible. C’est-à-dire une augmentation de la réactivité absolue pour les trois premiers niveaux de difficulté et un désengagement pour le quatrième. En plus, le pattern de la SBP, une autre mesure employée auparavant pour tester l’activité du système sympathique sur le cœur, suit le même pattern (voir Figure A, Annexe).
Nous pourrions alors avancer l’hypothèse que notre quatrième niveau de difficulté était en fait impossible. Cependant, en regardant la performance, nous observons que la difficulté suit un trend linéaire significatif, diminuant de manière inversement proportionnelle avec l’augmentation de la difficulté. En plus, en jugeant par la performance nous ne pouvons pas conclure qu’il s’agit d’un désengagement, puisque le score moyen de performance à cette tâche se situe à 69% de réponse correctes sur le nombre total d’essais. Il est vrai aussi, que la performance ne doit pas forcément refléter le désengagement sympathique. Peut-être ont- ils/elles été influencés par notre manipulation à travers les instructions. Nous avions fait croire aux participant-e-s qu’en général le taux de réussite était de seulement 30%. En effet, les participant-e-s ont continué à donner des réponses pour chaque essai, mais peut être que leur attente à un niveau de difficulté trop élevé a provoqué un désengagement sympathique. Aussi, les petites différences de réactivité entre les différents niveaux de difficulté font croire plutôt que les niveaux de difficulté n’ont pas été suffisamment
21 différenciés. Par ailleurs, les participant-e-s auraient aussi pu décider sur la difficulté de la tâche au fur et à mesure de répondre, au lieu de se baser sur nos indications, et les résultats pourraient rendre compte de cette évaluation-là. Mais notre analyse d’homogénéité par minute ne révèle pas de fluctuations entre les minutes, alors cette hypothèse n’a pas beaucoup de bases. Quoi qu’il en soit, les résultats ne sont ni significatifs ni dans le sens de nos hypothèses et nous ne pouvons pas en tirer des conclusions valables. Il serait peut-être intéressant de retenter ces hypothèses en repensant les niveaux de difficulté. Avec le nombre déjà peu de participant-e-s dont l’on dispose, un prétest de la difficulté serait peu imaginable en prenant des mesures cardiovasculaires, mais un tel prétest pourrait être fait sur la performance.
En ce qui concerne le PEP encore, les facteurs influençant le preload et afterload, pourraient influencer cette mesure de telle manière qu’elle ne serait plus interprétable en tant qu’indicateur de l’activité sympathique. Pour être sûr de pouvoir l’interpréter en tant que tel, nous ne voulons pas observer, entre le score de la phase de repos et le score de la tâche, ni une diminution du HR ni une diminution du DBP. Les résultats ne montrent pas une telle diminution, ces deux indicateurs présentent une légère augmentation. Ce qui est plutôt attendu.
La nouveauté et le but principal de cette étude consistait à explorer le comportement du système parasympathique sur le cœur dans un contexte d’effort mental. Pourtant, le HF- HRV ne semble suivre aucun pattern prévisible, mais une tendance cubique. Une première tentative d’explication réside toujours dans la manipulation déficiente de la difficulté, pour les mêmes raisons qu’énoncés tout-à-l ’heure. En outre, le HF-HRV peut être encore influencé par plusieurs facteurs du domaine de la respiration. Une augmentation de l’amplitude respiratoire par exemple, pourrait augmenter le HF-HRV (Hirsch & Bishop, 1981). En plus, Grossman et Kollai (1933, cité dans Berntson et al., 1997) ont trouvé qu’une augmentation de la fréquence respiratoire peut en revanche diminuer le HF-HRV. Ces mêmes auteurs conseillent le contrôle statistique de l’amplitude et de la fréquence de la respiration.
Malheureusement il n’était pas dans les moyens de cette recherche de mesurer ces deux variables. Par conséquent, nous ne pouvons pas nous exprimer sur le possible effet de ces facteurs.
Il faut aussi noter que nous avons interprété le HF-HRV comme indicateur de la fréquence cardiaque en partant du postulat que la fréquence respiratoire des participant-e-s se trouvait entre les limites standard de 0.15-0.40 Hz. Nous n’avons pas de possibilité de tester si notre postulat était vrai. Aussi, ce paramètre peut être influencé par le stress et l’activité physique. Aucun de notre participant-e-s ne donnait des signes d’avoir pratiqué du
22 sport antérieurement à l’expérience, mais il serait judicieux de contrôler cet aspect dans une prochaine étude.
En ce qui concerne notre population, il y aurait quelques inconvénients à tenir en compte dans des futures recherches. Effectivement, nos échantillons étaient relativement petits, entre 12 et 15 participant-e-s. Peut-être nos résultats seraient-ils plus différenciés et conclusifs avec des échantillons plus larges. La représentativité au niveau d’âge de notre population n’est pas idéale, étant donné qu’elle est composée majoritairement par des jeunes. Enfin, le genre n’est pas bien représenté dans nos échantillons, le ratio étant d’environ 2 hommes pour 10 femmes. Nous avons bien randomisé les échantillons pour diminuer les biais, mais ces facteurs restent comme des inconvénients idéalement à remédier.
Pour conclure, cette étude, menée dans la tentative d’investiguer le comportement des deux voies du système nerveux autonome, en relation avec l’effort dans un contexte de manipulation de la difficulté, n’a pas retourné les résultats escomptés. Pour une future recherche, nous recommandons une meilleure manipulation de la difficulté, un contrôle de l’amplitude et de la fréquence respiratoires, un plus grand nombre de participant-e-s et une meilleure représentativité de la population.
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26 8 ANNEXES
Figure A. Moyennes et erreurs standard pour les scores de changement du SBP en unités normalisées.
