Étude américaine / Les exosquelettes ont un problème : ils peuvent fatiguer le cerveau
Les exosquelettes - des appareils portables utilisés par les travailleurs sur les chaînes de montage ou dans les entrepôts pour soulager le stress sur le bas du dos - peuvent rivaliser avec des ressources précieuses dans le cerveau pendant que les gens travaillent, annulant les avantages physiques de les porter, selon une nouvelle étude
Exosquelettes, l'étude publiée dans Applied Erogonomics
L'étude, publiée récemment dans la revue Applied Ergonomics, a révélé que lorsque les gens portaient des exosquelettes tout en effectuant des tâches qui les obligeaient à réfléchir à leurs actions, leur cerveau faisait des heures supplémentaires et leur corps rivalisait avec les exosquelettes plutôt que de travailler en harmonie avec eux.
L'étude indique que les exosquelettes peuvent imposer une charge suffisante au cerveau pour que les avantages potentiels pour le corps soient annulés
"C'est presque comme danser avec un très mauvais partenaire", a déclaré William Marras, auteur principal de l'étude, professeur d'ingénierie des systèmes intégrés et directeur de l'Ohio State University Spine Research Institute.
« L'exosquelette essaie d'anticiper vos mouvements, mais cela ne se passe pas bien, vous vous battez donc avec l'exosquelette, ce qui provoque ce changement dans votre cerveau qui modifie le recrutement musculaire - et pourrait provoquer des forces plus élevées sur le bas du dos, ce qui pourrait entraîner douleur et blessures possibles.
Exosquelettes et fatigue cérébrale, l'étude :
Pour l'étude, les chercheurs ont demandé à 12 personnes – six hommes et six femmes – de soulever à plusieurs reprises un ballon médicinal en deux séances de 30 minutes. Pour l'une des séances, les participants portaient un exosquelette. Pour l'autre, ils ne l'ont pas fait.
L'exosquelette, qui est attaché à la poitrine et aux jambes de l'utilisateur, est conçu pour aider à contrôler la posture et les mouvements pendant le levage afin de protéger le bas du dos et de réduire les risques de blessures.
Les chercheurs ont utilisé des capteurs infrarouges pour évaluer l'activité cérébrale des participants et mesuré la force exercée sur le bas du dos de chaque participant au cours de chaque session.
Ils ont également suivi le nombre de fois où chaque participant était capable de soulever le ballon médicinal au cours de chaque session.
Ensuite, lors de sessions distinctes, ils ont demandé à ces mêmes participants d'effectuer la même tâche - soulever un ballon médicinal pendant 30 minutes, lors d'une session portant un exosquelette - mais ont ajouté une tâche mentale : ils ont demandé aux participants de soustraire 13 d'un nombre aléatoire compris entre 500 et 1,000 XNUMX à chaque fois qu'ils ont levé le ballon.
Ils ont découvert que lorsque les participants soulevaient et abaissaient simplement le ballon, l'exosquelette réduisait légèrement la charge sur le bas du dos des participants.
Mais lorsque les participants ont dû faire des calculs dans leur tête tout en soulevant et en abaissant le ballon, ces avantages ont disparu.
Bien que les utilisateurs d'exosquelettes sur une chaîne de montage n'aient peut-être pas à faire des calculs dans leur tête, tout type de tension mentale telle que le stress psychologique ou les instructions qu'ils doivent suivre pourraient avoir le même effet, a déclaré Marras.
"Quand nous avons regardé ce qui se passait dans le cerveau, il y avait plus de concurrence pour ces ressources dans le cerveau", a déclaré Marras.
"La personne faisait ce calcul mental, mais le cerveau essayait également de comprendre comment aider le corps à interagir avec l'exosquelette, et cela a compliqué la façon dont le cerveau recrutait les muscles pour effectuer la tâche."
Lorsque ces muscles se font concurrence, le cerveau fonctionnait moins efficacement et les forces sur le dos augmentaient, ont découvert les chercheurs.
"Si vous êtes une entreprise qui dépense des centaines ou des milliers de dollars par exosquelette, il y a de fortes chances que l'exosquelette ne fasse aucun bien à vos employés", a déclaré Marras.
« Tous les exosquelettes ne sont pas mauvais, mais les gens sont désordonnés et tout le monde est différent : vous devez utiliser les exosquelettes avec une certaine intelligence et une certaine compréhension de ce que le travail implique. »
Cette étude a été menée au Spine Research Institute de l'Ohio State, en partenariat avec des chercheurs de la Texas A&M University. Les co-auteurs de l'étude incluent Eric B. Weston de l'Ohio State, et Yibo Zhu et Ranjana K. Mehta de Texas A&M.
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