Quelque chose d'aussi simple que deux collègues discutant à proximité peut compliquer des tâches normalement gérables.
Yan Krukau/Pexels, FAL

Est-il possible de lire ses e-mails tout en gardant en tête ses projets de week-end et en écoutant quelqu'un au téléphone ? Le multitâche fait partie intégrante de notre quotidien, avec le télétravail et l’essor – voire l’invasion – du numérique.

Nous pouvons avoir l’impression de faire deux choses en même temps, mais en réalité, notre cerveau déplace inconsciemment son attention d’une tâche à une autre très rapidement. Après plus de 50 ans de recherche scientifique, l'expression « charge de travail mentale » commence à se faire entendre dans la vie de tous les jours et dans des contextes professionnels variés. Mais le concept soulève encore de nombreuses questions, tant sur sa définition précise que sur la manière de l’étudier ou de le gérer au quotidien.

Également appelée charge de travail cognitive, la charge de travail mentale correspond à une quantité de travail mental à effectuer dans un temps donné, avec des conséquences potentielles pour l'individu, comme une fatigue croissante ou le nombre d'erreurs dans l'exécution des tâches. Les exemples incluent la recherche sur un écran visuel encombré, la passation d’un examen difficile ou la conduite sur une autoroute très fréquentée. Ces activités et d’autres font appel à des processus perceptuels, cognitifs et/ou moteurs pour produire comportement flexible et adaptatif.

L'engagement, le maintien et le contrôle de ces processus nécessitent différents niveaux d'effort mental selon les circonstances (activités de routine versus événements soudains). Parfois, cet effort mental massif conduit à ce que les scientifiques appellent une « surcharge cognitive » ou une « surcharge mentale ».


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À la recherche d'une définition universelle

Les chercheurs ont encore du mal à trouver une définition universelle qui traverse les disciplines concernées par la charge de travail mentale, notamment la psychologie, la gestion et les sciences cognitives. Pour certains, cela correspond à la notion de capacité limitée traiter l’information – un « réservoir » de ressources attentionnelles. Pour d’autres, cela fait référence à la gestion des ressources attentionnelles et se concentre sur la exigences de la tâche à accomplir. Parmi les nombreux définitions proposées, la charge de travail mental peut être définie comme l'effort investi par l'individu pour réaliser une tâche en fonction des ressources disponibles et des caractéristiques de la tâche.

En neurosciences, en psychologie cognitive et en ergonomie (discipline scientifique concernée par la relation entre l'être humain et son travail), l'étude de la charge mentale de travail concerne notamment des applications dites critiques pour la sécurité.

Lorsque le coût cognitif dépasse les ressources disponibles, le résultat peut être « surdité inattentionnelle ».

La surcharge produite accentue les risques d'accidents. Dans des domaines tels que l’aviation, les vols spatiaux, la défense et la médecine, les conséquences peuvent être catastrophiques – par exemple lorsqu’un pilote atterrit dans de mauvaises conditions météorologiques.

Si les études en laboratoire ont fait progresser nos connaissances sur le fonctionnement cérébral lors d'une tâche donnée, il est important d'évaluer la performance et la charge mentale d'un individu dans les environnements de travail complexes rencontrés au quotidien. La discipline de la neuroergonomie, fondée à la fin du XXe siècle, regroupe les approches et les outils des neurosciences, de l'ergonomie et de l'ingénierie. Il est défini comme le étude du cerveau humain en relation avec les performances au travail et dans la vie quotidienne. Un exemple est la mesure de l'activité cérébrale chez les chirurgiens, pour qui une charge de travail mentale accrue peut entraîner des erreurs et nuire aux performances.

Comment étudier la charge de travail mental ?

Aucun outil ou méthode ne peut à lui seul donner une image complète de la façon dont un individu réagit à une tâche particulière. Des approches qui combinent données de plusieurs capteurs ou mesures peut être plus précis et fiable pour estimer la charge de travail mental en temps réel. Cela est d’autant plus vrai dans des environnements changeants (fluctuations d’éclairage, de température, de bruit…) ou des contextes nécessitant une adaptation à la situation (inconfort, incidents techniques…).

Les questionnaires d'auto-évaluation peuvent être utilisés pour recueillir les perceptions des personnes sur la tâche qu'elles effectuent. Par exemple, en intégrant une procédure d'évaluation multidimensionnelle, le Questionnaire NASA-TLX fournit un score global de charge de travail mentale pendant ou après la tâche. Il est basé sur une moyenne pondérée des scores (de 0 à 100) de six domaines subjectifs. Ceux-ci sont:

  • Demande mentale : niveau d'activité mentale.

  • Exigence physique : niveau d'activité physique.

  • Exigence temporelle : sentiment de pression pour terminer la tâche dans un délai donné.

  • Performance : niveau d'atteinte des objectifs de la tâche.

  • Effort : quantité d’effort impliqué.

  • Frustration : sentiment d'insatisfaction lors de l'accomplissement de la tâche.

L'analyse des performances sur une seule tâche peut également aider à estimer la charge de travail mental. Par exemple, des erreurs plus fréquentes ou une réduction de la vitesse de traitement des informations peuvent indiquer une charge mentale plus élevée si les exigences de la tâche augmentent. Dans le cas d'une double tâche cognitivo-motrice (téléphoner en conduisant, trouver son chemin à vélo ou à pied…), le partage des ressources ainsi créées peut entraîner une baisse de performance par rapport à l’exécution de chacune des deux tâches séparément.

La neuroergonomie propose également l'intégration de mesures objectives pour évaluer la charge de travail mental en utilisant plusieurs techniques dans des environnements qui varient dans le temps – lieux de travail, salles de classe, hôpitaux, autoroutes, etc. Par exemple, l’analyse du suivi oculaire peut fournir des informations sur la charge de travail mentale en mesurant où un individu dirige son attention. Des mesures physiologiques telles que la fréquence cardiaque et sa variabilité, l'activité électrodermique et même l'imagerie cérébrale portable peuvent fournir des indicateurs neurophysiologiques spécifiques de la charge de travail mental.

Le cortex préfrontal du cerveau est un indicateur clé

La charge de travail mental se manifeste particulièrement dans le cortex préfrontal, la zone du cerveau qui a connu le plus grand développement chez l'être humain au cours des derniers millions d'années. Cette partie de notre cerveau est fortement impliquée dans contrôle cognitif, un mécanisme de supervision et de gestion du processus décisionnel. Elle implique la résolution de conflits, la détection d'erreurs et l'inhibition, et vise à garantir un niveau de performance suffisant par rapport aux exigences de la tâche et aux imprévus, tout en maintenant un coût cognitif acceptable.

Mesurer l'activation du cortex préfrontal peut fournir des informations sur la quantité de ressources mobilisées. En effet, les tâches difficiles ou celles nécessitant une attention soutenue entraînent activation plus prononcée du cortex préfrontal et des réseaux cérébraux associés.

Cela se produit également lors d'efforts physiques exigeants dans des environnements complexes, comme dans des situations de circulation à vélo, où chaque cycliste agit individuellement, en pesant les coûts et les avantages de chaque choix. Dans cette situation de double tâche, à la fois physique et cognitive, le décision de choix de vitesse est contrôlée cognitivement.

Gérer la charge

Dans des contextes exigeants, notre charge mentale peut évoluer sous l’influence de divers facteurs externes et internes. Alors, comment gérer la multitude de facteurs auxquels nous devons prêter attention ? Voici quatre suggestions spécifiques :

  • Dressez un aperçu de toutes les tâches à accomplir et priorisez-les. Cela permet de constituer une séquence de tâches à réaliser dans l'ordre, et de mettre de côté celles qui ne sont pas essentielles.

  • Chaque tâche doit correspondre à des objectifs précis à court terme d'une vingtaine de minutes.

  • Adaptez les pauses de travail à la tâche à accomplir. Cela vous permet de gérer efficacement la charge de travail mental et de réduire les interruptions gênantes.

  • Accordez-vous toujours un temps de récupération adéquat (lecture, sport, etc.).

L’application des principes de la neuroergonomie peut apporter des solutions personnalisées et efficaces pour gérer la charge de travail mental. La recherche reste extrêmement pertinente, en particulier lorsqu’elle prend en compte la manière dont les individus traitent l’information et interagissent avec l’environnement. À cet égard, l'utilisation de méthodes d'intelligence artificielle extraire des informations de plusieurs mesures est une manière intéressante d’évaluer en continu la charge mentale d’un individu engagé dans une tâche.The Conversation

Stéphane Perrey, Professeur des Universités en Physiologie de l'Exercice / Neurosciences Intégratives, Directeur Unité Recherche EuroMov Digital Health in Motion, Université de Montpellier

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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