Approche interdisciplinaire-physiologique, psychologique et de traitement du signal-du stress induit au sein d'une interface de résolution de problèmes

E Blons (1) , V Deschodt-Arsac (1) , E. Grivel (1) , V. Lespinet-Najib (1)

1 IMS - Laboratoire de l'intégration, du matériau au système

Stress is equivalent to a cognitive process in which a subject estimates and takes into account his environment threats and challenges. Hence, it is not only a stimulus nor a response but can be induced from the learning process (visual and sound interferences) and from the interface employed (temporal pressure and feedbacks). Our study aims at analyzing the psycho-physiological effects of an induced stress associated to a cognitive load. For this purpose, the subjects are led to do tasks in which they have to solve problems, combined or not with different stress levels. Psychological tests are used to quantify anxiety and cognitive load levels. Analysis of cardiac signals (RR intervals) provides us with parameters from a time-domain analysis, power indicators based on a spectral analysis and regularity indices. Combining psychological, physiological and statistical analysis makes it possible to differentiate stress from a simple cognitive task.

Le stress correspond à un processus cognitif au cours duquel un sujet évalue et prend en compte les menaces et les défis de son environnement. Il n'est pas uniquement un stimulus ou une réponse, mais peut être induit par le contexte d'apprentissage (interférences visuelles et sonores) et l'interface utilisée (pression temporelle et feedbacks). Notre étude vise à analyser les effets psycho-physiologiques d'un stress induit associé à une charge cognitive. Pour ce faire, les sujets sont confrontés à des tâches de résolution de problèmes, combinées ou non à différents niveaux de stress. Des tests psychologiques sont utilisés afin de quantifier les niveaux d'anxiété et de charge cognitive. Le traitement des signaux cardiaques (intervalles RR) enregistrés fournit des paramètres issus d'une analyse temporelle, des indicateurs de puissance fondés sur une analyse spectrale et des indices de régularité. Nos résultats montrent qu'une approche interdisciplinaire psychologique, physiologique et statistique permet de différencier le stress d'une tâche cognitive simple.

Mots clés: Applied computing-Systems biology; Applied computing-Psychology; Human-centered computing-Laboratory experiments; Hardware-Digital signal processing

Mots clés: Stress; Signaux biologiques; Variabilité de fréquence cardiaque; Complexité physiologique; Charge cognitive; MSE; DFA

Domaines: Interface homme-machine [cs.HC]

E Blons, V Deschodt-Arsac, E. Grivel, V. Lespinet-Najib. Approche interdisciplinaire-physiologique, psychologique et de traitement du signal-du stress induit au sein d'une interface de résolution de problèmes. ERGO'IA 2018, Oct 2018, Bidart, France. ⟨hal-01882618⟩