Alors que le nombre de vols spatiaux suborbitaux habités devrait augmenter, la nécessité de comprendre leur impact sur le cerveau humain devient d'autant plus pressante. Il s'avère qu'il n'est pas facile d'être pilote spatial suborbital, surtout lorsque les choses tournent mal. Cette nouvelle étude de l'Embry-Riddle Aeronautical University explore le potentiel de l'utilisation de casques EEG sans fil pour surveiller les performances cognitives des pilotes suborbitaux en vol. L'activité des ondes cérébrales pendant les simulations de vol suborbital a révélé le fonctionnement cognitif en cas d'urgence, ce qui permettra d'orienter les futures études visant à améliorer la sécurité des pilotes.

Les résultats ont été publiés dans le Journal of Aviation/Aerospace Education & Research de l'Embry-Riddle Aeronautical University. L'auteur, Erik Seedhouse, PhD, souligne l'importance des facteurs humains dans la sécurité d'un pilote lors du pilotage d'un vaisseau spatial suborbital (2024).

Quatre participants, trois hommes et une femme, ont été recrutés au College of Aviation de l'Embry-Riddle Aeronautical University (ERAU). L'âge moyen des participants était de 20,4 ans. À titre de comparaison, note l'auteur, aucun des pilotes de SpaceShipTwo en 2023 n'avait moins de 40 ans. Chaque étudiant universitaire a été équipé d'un casque EEG à 14 canaux Emotiv EPOC Series et surveillé pendant qu'il effectuait une série de simulations de vol dans des conditions normales de jour et de nuit. La simulation a de nouveau été exécutée avec des imprévus supplémentaires comme la perte de la visualisation tête haute (HUD) ou une panne de moteur. L'auteur a accordé une attention particulière aux bandes thêta qui indiquent la fatigue mentale et la charge de travail mental lors de chaque session.

« L'état cognitif d'un pilote est un facteur important qui peut avoir un impact sur ses performances lors du pilotage d'un vaisseau spatial suborbital, en particulier lorsqu'il réagit à un imprévu », écrit Seedhouse (2024). « Dans un tel cas, les réflexes du pilote, sa prise de décision et son contrôle du vaisseau spatial peuvent être influencés par son état cognitif. »

Les résultats ont permis à Seedhouse d'identifier les parties les plus exigeantes sur le plan mental de chaque simulation de vol suborbital. Ils ont démontré l'importance de l'EEG contextuel dans la recherche sur les facteurs humains, en particulier dans la formation aux situations d'urgence.

Seedhouse (2024) espère que cette recherche sera une étape vers le développement d'une « procédure de surveillance cognitive et d'une neurométrique qui aide à suivre la charge de travail neurophysiologique des pilotes suborbitaux et éventuellement des pilotes en formation. »

Figure 2. Note. Simulateur de vol spatial suborbital par E. Seedhouse, s.d. Copyright s.d. par Erik Seedhouse.

« La recherche sur l'application de la neurophysiologie et des vols spatiaux est incomplète et peu d'études ont identifié des neurométriques candidates pour la performance cognitive des pilotes », a déclaré Seedhouse (2024), suggérant que davantage de recherches soient menées dans des simulateurs dynamiques et des environnements de VR.

L'étude a conclu que le système EEG EPOC Series n'est « pas perturbateur, est confortable à porter et fournit une précision de charge cognitive avec une bonne résolution. » De plus, les participants ont rapporté que le casque était confortable à porter.

Nik Williams, chercheur principal chez Emotiv, a commenté la portée de cette étude pilote et ses implications pour l'avenir.

« Cette étude pilote soutient la faisabilité de l'intégration de la neurotechnologie EEG dans l'industrie aérospatiale en tant qu'outil pour développer des pratiques aéronautiques plus sûres et plus adaptatives », a déclaré Williams. « En offrant une formation personnalisée pour les étudiants et une conscience situationnelle accrue pour les vétérans, la technologie EEG non invasive jouera un rôle clé dans la construction de l'avenir de l'industrie.

« J'attends avec impatience les études de suivi qui permettront d'élucider davantage ces résultats avec un échantillon de participants plus large, des mesures neurales plus nuancées de la charge de travail mental et une conception expérimentale améliorée. »

Seedhouse, E. (2024). Evaluating the Potential of Using EEG to Monitor Cognitive Workload in Simulated Suborbital Flight. Journal of Aviation/Aerospace Education & Research, 33(1). DOI : https://doi.org/10.58940/2329-258X.1989