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Pistes pour un TPE sur le sommeil et la vigilance (Maths-SVT)

Objectifs

  • compiler des données sur la quantité et la qualité de sommeil d’un grand nombre d’individu
  • rechercher des corrélations entre les caractéristiques du sommeil et les capacités d’attention des individus, évaluées par des tests de vigilance

 

Remarque : L’attention est une capacité, la vigilance n’en est qu’un de ses degrés

 

Situation de départ

 

Une expérience a été menée en TPE par les élèves de 1ère S  au cours de l’année 2004-2005.

 

Après remplissage d’un agenda du sommeil les élèves ont recherché l’impact de la quantité et la qualité de leur sommeil sur leur vigilance, en utilisant le logiciel Réaction.

 

Agenda sommeil rempli

Agenda du sommeil : exemple de replissage

Télécharger un agenda du sommeil vierge


 Le logiciel REACTION , produit par François Tilquin, permet divers types de test visuels mesurant le temps de réaction de l’individu et donnant également la moyenne de ces temps de réaction et l’écart-type.

 

Ecran du logiciel Réaction

Ecran du logiciel Réaction

Pour télécharger le logiciel REACTION , voir en bas de page



L’écart-type des temps de réaction a été validé par Madame Bastuji (unité Hypnologie, Université Claude-Bernard Lyon 1), comme étant un bon indicateur de l’état de vigilance d’un individu.

Diverses questions ont été abordées par les élèves, lors du TPE, tant au point de vue individuel que collectif.
Voir la partie relative à l'expérimentation de ce TPE

L’analyse de ce TPE par Pascal Convers et Françoise Jauzein (enseignants) a permis de mettre en évidence quelques perspectives à étudier

· proposer un changement aléatoire des tests (logiciel Reaction) de façon à ce qu’aucune habituation ne se mette en place
· la nécessité de refaire les test de vigilance au cours de la journée implique une grande disponibilité du logiciel REACTION, qui doit donc être sur des postes individuels plutôt qu’en ligne, au moins pour la séquence des mesures
· possibilité de remplir un agenda de sommeil en ligne, personnel à chaque individu
· la nécessité d’un grand nombre de mesures pour les études statistiques, d’où l’idée de la base de données en ligne à implémenter par deux types de mesures, celles provenant des tests avec le logiciel REACTION et celles provenant des agendas du sommeil, avec mise en relation de ces deux types de données

L’analyse des résultats des élèves du point de vue statistique par Valérie Fontanieu (statisticienne INRP) a permis de tirer les conclusions suivantes :

 - il est possible de faire des moyennes d’écart-types (indispensable pour les questions relatives à la situation collective)
 - il faut un test de degré de signification des différences observées dans divers tests d’une même personne ou dans les tests de plusieurs personnes
- de plus les résultats devraient être exprimés avec un intervalle de confiance, ce qui implique que l’on fasse un écart-type de moyennes d’écart-types……
 

Les proposition de sujets à traiter et les implications techniques

 

 


Au niveau individuel

Comment la vigilance évolue-t-elle au cours de la journée ?

Mesure du temps de latence, de la moyenne de ce temps de latence et de l’écart-type des temps de latence (logiciel REACTION)

Extraction de ces données et transfert vers la base, accompagnées des caractéristiques individuelles et temporelles pour indexation commune avec agenda du sommeil.

Possibilité d’extraction sous forme excel ou d’affichage graphique « vigilance (moyenne tps de réaction ou écart-type en fonction heure de la journée)

Au niveau individuel

Le manque de sommeil accentue-t-il une baisse de vigilance ?

Choix de la durée de l’agenda (nombre de jours successifs sur un calendrier, minimum à déterminer)

Remplissage de l’agenda du sommeil en ligne, données quantitatives.

Remplissage des données qualitatives du sommeil.

Transfert de ces données vers la base, accompagnées des caractéristiques individuelles et temporelles.

Possibilité d’extraction excel ou affichage directe (pour une heure de la journée) de la performance selon la durée de sommeil
-de la nuit précédente
-de la moyenne de plusieurs nuits
en abscisse


Au niveau collectif

La vigilance évolue-t-elle au cours de la journée de la même façon chez tous les individus ?

Extraction des données de performances correspondant à une population donnée (âge, sexe…) , une période de l’année

Extraction excel ou affichage direct de
-plusieurs courbes individuelles (performances= f(h)) simultanément sur le même graphique
-la moyenne de performance de cette population (avec intervalle de confiance) en fonction de l’heure de la journée

Au niveau collectif

Le manque de sommeil se ressent-il dans la vigilance, de la même façon chez tous ?

Extraction des performances d’une population selon ses caractéristiques et en plus selon la durée de sommeil -de la journée précédente-d’une moyenne de durée de sommeil sur plusieurs jours précédent

Extraction Excel ou affichage -simultané de différentes courbes performances individuelles (à une heure donnée)selon durée de sommeil (nuit précédente ou moyenne sur plusieurs nuits)
-des performances moyennes (pour une heure donnée) selon la moyenne de sommeil de la population la nuit précédente ou sur les quelques nuits qui ont précédé

 

 

 Un projet de développement qui se fonde sur les reflexions ci dessus est en cours, il s'intitule:
"Etude des relations entre performances psychomotrices et sommeil ainsi que l’état émotionnel de l’individu"