Compréhension des conséquences perceptives du toucher – COMTACT

Nous avons utilisé des méthodes d’imagerie cérébrale (EEG) et des mesures comportementales (force, cinématique du mouvement, EMG…) avec le groupe Neurosciences et Psychologie Cognitive. Ces méthodes ont été couplées à l’analyse des interactions peau–surface réalisée par le groupe expert en mécanique du toucher. Le projet a également inclus la réalisation de textures réelles finement contrôlées. D’autres membres, spécialisés dans le contrôle de dispositifs de retour tactile piézoélectriques, ont développé des stimulateurs tactiles capables de simuler diverses textures, y compris des tissus, utilisés dans le cadre du projet. Enfin, pour la plupart des expériences, une analyse sensorielle a été réalisée.

Nous rapportons trois résultats portant sur les processus sensoriels, les facteurs cognitifs et les dispositifs de stimulation tactile afin de mieux comprendre les perceptions tactiles.

1. Processus sensoriels du toucher

Nous avons trouvé :

i) Les sons, qu’ils soient agréables ou désagréables, n’ont pas modifié l’évaluation des textures. Cependant, la surface la moins plaisante était associée à une valence hédonique négative plus forte, en particulier lorsqu’elle était couplée à une sonification du mouvement désagréable. Les analyses temps-fréquence de l’activité électroencéphalographique (EEG) ont révélé une réduction significative de la puissance dans la bande bêta [15–25 Hz] dans les cortex sensorimoteurs et pariétaux postérieurs supérieurs estimés par source, lorsque l’on comparait les sons agréables et désagréables au toucher silencieux. Cela suggère que le cortex somatosensoriel primaire, ainsi que les régions pariétales supérieures, participent à l’intégration audio-tactile, tant avec des sons agréables que désagréables.

ii) Une surface biomimétique, c’est-à-dire conforme aux dermatoglyphes cutanés et aux caractéristiques des récepteurs tactiles, facilite les processus corticaux. Debout sur la surface biomimétique a évoqué une réponse somatosensorielle (SEP) plus intense et plus brève. Ce résultat, ainsi que la diminution de l’activité (5–7 Hz) sur le cortex pariétal postérieur, suggèrent qu’un traitement sensoriel accru pourrait rendre la tâche d’équilibre moins exigeante lorsqu’on se tient sur une surface biomimétique. Ce point clé a été confirmé lorsqu’une tâche cognitive a été ajoutée, réduisant ainsi les ressources attentionnelles allouées à la tâche motrice d’équilibre.

2. Facteurs cognitifs et différences individuelles

Nous avons examiné si la perception du plaisir tactile est associée aux différences individuelles (questionnaires évaluant l’attitude envers le toucher, les traits de personnalité et les capacités d’imagerie mentale), en particulier lorsque le plaisir tactile est évalué uniquement visuellement, comme lors d’achats en ligne. Nous avons trouvé que les capacités d’imagerie mentale étaient le facteur le plus déterminant influençant le plaisir ressenti des textures. Plus précisément, les participants ayant de faibles capacités d’imagerie avaient tendance à attribuer des évaluations plus négatives lorsque l’information tactile était absente (visuel uniquement), par rapport aux évaluations tactiles seules ou visuo-tactiles. Ce n’était pas le cas pour les participants ayant de fortes capacités d’imagerie.

3. Dispositif tactile PIEZOTACT

Nous avons étudié un dispositif tactile nommé PIEZOTACT, capable de reproduire les vibrations induites par le frottement (FIV) et de restituer la perception des textures. Nous avons trouvé :

La reproduction correcte des FIV a été vérifiée en comparant les spectres des signaux mesurés lors du toucher de surfaces réelles avec ceux reproduits sur le bout du doigt par le dispositif

Le prochain projet étudiera la dimension hédonique (plaisante) du toucher, un sens fondamental qui guide et se façonne à travers nos interactions avec le monde physique. Notre principal défi consistera à atteindre une véritable « maîtrise du toucher » grâce à un « parcours » mécano‑neuro‑psychologique. Ce parcours commencera par l’identification des processus neuronaux reliant les sensations hédoniques aux interactions peau‑surface lors de mouvements sur des matériaux inertes.

La plupart de nos interactions avec l'environnement sont basées sur l'exploration tactile (e.g. avec des objets ou la surface sous les pieds). La perception tactile repose sur la stimulation des récepteurs cutanés et sur le traitement de la réponse cérébrale évoquée. Jusqu'à présent, peu d’études ont investigué la cascade de la "chaîne de perception", c'est-à-dire depuis les stimuli mécaniques, en passant par la conversion et la transmission du signal, jusqu'aux processus neuronaux liés à l'interaction entre le corps et la surface. Curieusement, la plupart des recherches dans le domaine du contrôle sensorimoteur ont ignoré les caractéristiques mécaniques de la surface en contact avec le corps et, inversement, la plupart des recherches dans le domaine de l'ingénierie et de la mécanique des surfaces (ou tissus) ont ignoré les mécanismes cérébraux impliqués dans le traitement des entrées tactiles périphériques. Le but du projet est de comprendre les conséquences perceptives du toucher.