Comment la technologie de suivi oculaire est en train de changer le monde [5 exemples]

Découvrez comment l’oculométrie permet de déterminer où et comment nous concentrons notre attention, fournissant ainsi des informations précieuses dans des domaines tels que le sport, l’e-sport, l’architecture, la santé et l’apprentissage. Associée à l’EEG, à la réalité virtuelle et à l’IA, elle met en lumière les processus d’attention, de prise de décision et de cognition en temps réel. Grâce à son accessibilité et à sa précision croissantes, l’oculométrie est appelée à élargir le champ de la recherche, à optimiser les environnements et à améliorer la formation, tout en soulevant d’importantes questions éthiques.

La technologie de l’oculométrie a beaucoup évolué depuis ses débuts, et son potentiel en matière de recherche et d’applications commerciales ne cesse de s’étendre. À mesure que la technologie progresse, les capacités de l’oculométrie s’améliorent elles aussi, avec l’apparition constante de nouvelles innovations. Dans cet article, nous explorerons l’avenir de la technologie de l’oculométrie, notamment les avancées en matière de matériel et de logiciels, l’intégration de l’apprentissage automatique et de l’intelligence artificielle, ainsi que le potentiel de nouvelles applications dans des domaines tels que la santé, l’éducation et les jeux vidéo. Nous aborderons également les considérations éthiques liées à l’utilisation de l’oculométrie et la manière dont elles façonneront l’avenir de cette technologie. En lisant cet article, les lecteurs acquerront une meilleure compréhension des possibilités passionnantes et des défis qui attendent la technologie de l’oculométrie.

Comment l’oculométrie est en train de changer le monde

Ces dernières années, l’oculométrie est en train de bouleverser le monde tel que nous le connaissons, mais il s’agit en réalité d’une technologie ancienne. Avec environ 100 à 150 ans d’histoire derrière elle (selon la date à laquelle on fait remonter ses origines¹), celle-ci est antérieure à l’invention de l’avion (et, si l’on veut bien faire preuve de générosité, à celle de la voiture également).

Cela signifie que le développement de cette technologie a été un processus de longue haleine, dont nous commençons aujourd’hui à voir les résultats. Les travaux et les innovations menés dans ce domaine ont donné naissance à une technologie de pointe qui commence à façonner notre avenir.

L’utilisation des appareils d’oculométrie ne se contente pas d’ouvrir de nouvelles voies pour résoudre des problèmes ou obtenir de nouvelles données, elle donne également naissance à des domaines de recherche entièrement nouveaux. Nous allons vous présenter ci-dessous cinq exemples illustrant comment la technologie et la recherche en oculométrie façonnent l’avenir. Vous découvrirez également comment fabriquer vos propres lunettes d’oculométrie.

L’oculométrie dans le sport (et l’e-sport)

Les études d’oculométrie ont longtemps été menées dans des laboratoires aseptisés, dans des conditions strictement contrôlées, mais la situation a évolué ces dernières années. L’un des domaines où cette évolution a été la plus marquée est celui de l’application de l’oculométrie à la recherche dans le domaine du sport.

La première étude ayant eu recours à l’oculométrie pour comparer les athlètes aux non-athlètes (2) s’est appuyée sur une série de diapositives statiques, les participants restant assis tout au long de la séance. Inutile de préciser que les choses ont bien changé depuis.

Des études récentes ont recours à des lunettes d’oculométrie pour analyser le jeu en situation réelle dans divers sports, du basket-ball (3) au cricket (4), en passant par le cyclisme (5) et même le karaté (6). Il n’est toutefois pas surprenant que le sport le plus étudié à l’aide de l’oculométrie soit le football (7), dont nous pourrions constater l’impact lors de la Coupe du monde 2018 (8). Si l’utilisation des lunettes d’oculométrie a été étroitement contrôlée dans les recherches susmentionnées, les futures avancées technologiques pourraient bien faciliter ce processus.

Si l’on se projette encore plus loin dans l’avenir, l’oculométrie est déjà utilisée dans une nouvelle discipline sportive : la compétition de jeux vidéo, également connue sous le nom d’e-sport. Des études ont comparé les performances des joueurs experts à celles des novices, à l’instar de ce qui a été fait dans les sports traditionnels (9, 10).

Il ressort clairement des études récentes que l’utilisation de l’oculométrie continuera à fournir des données exploitables et concrètes dans toute une série de sports, tant dans le monde réel que dans le monde virtuel.

L’oculométrie en neuroarchitecture

La neuroarchitecture, ou architecture cognitive, est un domaine émergent qui offre une base empirique aux choix de conception des architectes. Plutôt que de se contenter de débats purement théoriques sur les meilleures pratiques en matière de conception, la recherche montre la voie et guide la mise en place d’une conception réellement fondée sur des données factuelles (ou achetez le livre ici).

Des chercheurs ont combiné l’oculométrie et l’électroencéphalogramme (EEG) pour étudier les réactions des participants face à divers éléments de l’environnement bâti, tels que la hauteur sous plafond, la taille des pièces et la luminosité – des éléments essentiels de la conception architecturale (11). En comprenant les réactions attentionnelles et cognitives fondamentales face aux bâtiments, la recherche peut contribuer à l’élaboration de conceptions plus efficaces.

L’approche de la neuroarchitecture s’est également associée à une autre technologie émergente : celle de la réalité virtuelle (12). En créant une représentation virtuelle des différents bâtiments proposés, les architectes peuvent tester rapidement (et à moindre coût) les réactions, ce qui leur permet de choisir la meilleure conception, plutôt que de se contenter d’opinions plus subjectives.

Les études pilotes portant sur les caractéristiques de conception fournissent déjà des résultats susceptibles d’influencer considérablement la manière dont les bâtiments sont conçus, qu’il s’agisse du traitement des façades aveugles ou de la présence de personnages dans les maquettes architecturales. À l’avenir, on pourrait bien voir se multiplier les projets architecturaux s’appuyant davantage sur l’empirisme que sur les conventions.

L’oculométrie et les traitements médicaux

La médecine a souvent été à l’avant-garde des avancées scientifiques : il existe une volonté manifeste de continuer à améliorer et à innover dans le domaine des soins médicaux par tous les moyens possibles. Si de nombreuses innovations portent sur le développement de nouveaux médicaments ou de nouvelles technologies (13), d’autres recherches visent à améliorer les soins existants.

Des recherches ont montré comment l’oculométrie peut aider à prédire la performance et la précision des interprétations effectuées par les infirmières lors de l’évaluation des signes vitaux en milieu clinique (14). En s’appuyant sur ces résultats pour structurer les futures formations, voire pour repenser l’aménagement de l’espace clinique, la pratique médicale pourrait être considérablement améliorée. Ces résultats pourraient en outre servir à améliorer la formation et les soins au chevet des patients, sans qu’il soit nécessaire d’acquérir de nouveaux équipements coûteux.

Des applications similaires ont également été mises en œuvre dans les domaines de la dermatologie (15), de la pédiatrie (16), de la chirurgie (17) et de la médecine d’urgence (18, 19), entre autres. Il en ressort clairement que les connaissances acquises sur les performances des experts par rapport à celles des stagiaires peuvent s’avérer déterminantes dans de nombreux domaines et contribuer à façonner la formation future afin d’améliorer l’efficacité des soins de santé (20).

L’oculométrie et le diagnostic en santé mentale

L’utilisation de l’oculométrie dans le diagnostic des troubles et maladies neurologiques est similaire à ce qui précède, mais s’en distingue. Si le diagnostic précoce de l’autisme à l’aide de l’oculométrie est un sujet bien établi et en pleine évolution (que nous avons déjà abordé), il existe encore toute une série d’autres maladies pour lesquelles l’oculométrie pourrait à terme faciliter le diagnostic.

Des chercheurs tels que Tseng et al. (21) ont eu recours à l’oculométrie pour distinguer les enfants atteints de TDAH (trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité) ou d’ETCAF (ensemble des troubles causés par l’alcoolisation fœtale) de ceux ne présentant aucun trouble neurologique connu, en enregistrant les mouvements oculaires de ces enfants pendant qu’ils regardaient la télévision pendant 15 minutes.

Cette même étude a également permis d’identifier les personnes atteintes de la maladie de Parkinson avec une précision de près de 90 % grâce à cette même méthodologie. Bien que des améliorations soient encore nécessaires, l’étude a démontré le potentiel évident de l’utilisation de l’oculométrie comme outil de diagnostic simple et non invasif (22).

Il a également été démontré que les données issues de l’oculométrie constituent un indicateur utile pour le dépistage de la dépression (23), de la schizophrénie (24) et même de la maladie d’Alzheimer (25). À mesure que la recherche progresse, il est probable que de nouvelles méthodes de dépistage, plus sophistiquées et plus précises, voient le jour.

Grâce à la démocratisation des appareils d’oculométrie, ainsi qu’à leur utilisation simple et non invasive, ces méthodes peuvent désormais être facilement mises en œuvre dans le diagnostic précoce des maladies et troubles neurologiques – une tendance qui ne manquera pas de se confirmer dans un avenir proche.

L’oculométrie et l’apprentissage

L’apprentissage est souvent un processus visuel – la plupart des supports pédagogiques auxquels nous sommes exposés sont de nature visuelle – ; il semble donc inévitable que les chercheurs finissent par s’intéresser à la manière dont nous percevons ces informations.

Les recherches se sont intéressées non seulement à la manière dont des technologies telles que l’oculométrie peuvent améliorer notre apprentissage, mais aussi à la façon dont elles peuvent faciliter le processus d’apprentissage (26, 27). Par exemple, des études ont montré que la technique de la « relecture » permettait d’améliorer les compétences en lecture à tous les niveaux, et qu’elle avait un impact particulièrement significatif chez les lecteurs les moins performants (28).

En dotant ces interventions et techniques d’un fondement empirique, le processus d’apprentissage peut être constamment amélioré afin d’offrir le meilleur aux apprenants, car les nouvelles idées peuvent être mises à l’épreuve par rapport aux pratiques actuelles (26).

Conclusion

Il semble que l’avenir sera façonné à bien des égards par l’utilisation croissante de la technologie de suivi oculaire. Les domaines cités ci-dessus ne sont bien sûr pas les seuls à bénéficier de l’étude des mouvements oculaires, mais ils se sont révélés particulièrement prometteurs pour tirer le meilleur parti de cette technologie de plus en plus accessible.

Les domaines d’application dans lesquels l’oculométrie est la plus répandue (psychologie, publicité, ergonomie, etc.) tirent également profit de la meilleure connaissance de cette technique et de sa plus grande accessibilité. Le nombre de publications dans chaque domaine faisant appel à ces dispositifs ne cesse d’augmenter d’année en année.

Quelle que soit la manière dont l’oculométrie contribuera à faire progresser les connaissances à l’avenir, nous savons que c’est une perspective réjouissante.

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Références

1. Wade, N. J. (2010). Les pionniers de la recherche sur les mouvements oculaires. I-Perception, 1(2), 33–68. https://doi.org/10.1068/i0389

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3. Ryu D., Abernethy B., Mann D. L., Poolton J. M. (2014). La contribution de la vision centrale et périphérique à l’expertise en basket-ball : comment le flou aide à obtenir une image plus nette. J. Exp. Psychol. 41, 167–185. 10.1037/a0038306

4. Mann D. L., Spratford W., Abernethy B. (2013). Les trajectoires de la tête et les prédictions du regard : comment les meilleurs frappeurs du monde frappent une balle. PLOS ONE 8:e58289. 10.1371/journal.pone.0058289

5. Vansteenkiste P., van Hamme D., Veelaert P., Philippaerts R., Cardon G., Lenoir M. (2014). Prendre un virage à vélo : l’effet de la vitesse sur le comportement de direction et le regard. PLoS ONE 9:e102792. 10.1371/journal.pone.0102792

6. Milazzo N., Farrow D., Ruffault A., Fournier J. F. (2016). Les karatékas s’appuient-ils sur des informations relatives aux probabilités situationnelles pour améliorer leur prise de décision lors d’épreuves sur tatami ? J. Sports Sci. 34, 1547–1556. 10.1080/02640414.2015.1122824

7. R. Kredel, C. Vater, A. Klostermann et E.J. Hossner. (2017). La technologie de l’oculométrie et la dynamique du comportement visuel naturel dans le sport : une revue systématique de 40 ans de recherche. Frontiers in psychology, 8, 1845.

8. Stefanie Hüttermann, Daniel Memmert & Fabian Liesner (2013) Trouver le juste milieu : une analyse des stratégies de comportement visuel dans une tâche représentative de tirs au but au football, Journal of Applied Sport Psychology, 26:2, 172-181, DOI : 10.1080/10413200.2013.816892

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10. Díaz, C. M. C., Dorner, B., Hussmann, H. et Strijbos, J-W. (2015). Héros scientifiques : les arènes de combat multijoueurs en ligne favorisent le raisonnement hypothético-déductif des joueurs. Actes du Symposium annuel 2015 sur l’interaction homme-machine dans le jeu, 481-485, DOI : 10.1145/2793107.2810313

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15. John, K. K., Jensen, J. D., King, A. J.,  Pokharel, M., et Grossman, D. (2018). Applications émergentes de la technologie de suivi oculaire en dermatologie. Journal of Dermatological Science, https://doi.org/10.1016/j.jdermsci.2018.04.002

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