Collaboration NeuroTracker avec l'US Air Force et la NASA

Les progrès modernes dans les opérations militaires signifient que davantage de technologies et de ressources sont mises à la disposition des aviateurs afin d’améliorer leurs capacités de prise de décision dans des environnements à enjeux élevés et sous haute pression. Cette nouvelle approche signifie également que les aviateurs intègrent les données et les sources d’informations plus rapidement que jamais, ce qui les expose à un risque accru de dépasser leur capacité de charge cognitive et de commettre des erreurs.

L’ Air Education and Training Command (AETC) n’a pas seulement reconnu le besoin urgent de prendre des mesures face à la pénurie actuelle de pilotes de l’Air Force grâce à la création du Pilot Training Next (PTN). L'AETC comprend également l'importance d'utiliser les technologies émergentes pour évaluer et surveiller la charge cognitive dans le cadre d'exigences de tâches accrues et de simulation de vol. Cela pourrait potentiellement optimiser l’environnement de formation et améliorer le potentiel d’apprentissage des pilotes à tous les niveaux de l’armée.

Malgré l’approche innovante visant à révolutionner la formation des pilotes, cela n’est pas sans défis. La nécessité de profiler les talents et d’améliorer l’efficacité de la formation nécessite des technologies scientifiquement validées dans le domaine de la perception et de la cognition qui évaluent et améliorent les performances humaines des élites. Bien qu’il existe des solutions potentielles dans les secteurs émergents des technologies et des neurosciences, il existe encore un écart important entre la théorie et la pratique.

C'est l'une des raisons pour lesquelles les responsables de l'AETC ont établi un partenariat d'avant-garde avec la NASA , axé sur la collecte de données biométriques et sur les performances humaines, dans le but de rechercher les facteurs physiologiques et cognitifs qui contribuent à un apprentissage optimal des élèves-pilotes. Dans le cadre de l'accord de recherche collaboratif entre l'AETC et la NASA, un algorithme d'apprentissage automatique est en cours de développement pour générer une vue complète de la performance humaine afin d'optimiser l'expérience d'apprentissage des étudiants.

La NASA apportera également ses connaissances spécialisées sur la manière de tirer des conclusions à partir de données biométriques spécifiques aux étudiants. En plus des données biométriques, ils utiliseront également une technologie de visualisation de données de suivi oculaire qui trace et enregistre les mouvements oculaires des élèves-pilotes lors de vols simulés, permettant ainsi aux pilotes instructeurs d'analyser les données en temps réel et après le vol. NeuroTracker sera utilisé pour évaluer et améliorer les compétences cognitives clés qui ont un impact sur les performances des pilotes.

NeuroTracker a été sélectionné comme finaliste pour le programme Aviator Training Next et a été la seule neurotechnologie sélectionnée pour être un élément essentiel du programme de biométrie et d'analyse appliquées pour le programme PTN. NeuroTracker est actuellement utilisé pour entraîner la mémoire de travail, l'attention et les fonctions exécutives , qui sont toutes essentielles au maintien d'une conscience de la situation et à l'exécution de capacités de prise de décision efficaces dans des environnements de stress et de pression élevés.

Ce partenariat rassemble une expertise multidisciplinaire pour améliorer les performances et la résilience mentale des aviateurs grâce à une méthodologie scientifique ciblée qui intègre des technologies interactives et accessibles dans le processus d'apprentissage.

L’équipe de biométrie et d’analyse appliquées de Science Applications International Corporation (SAIC) a dirigé une grande partie de cet effort chez PTN. Des profils cognitifs et psychométriques de base ont été réalisés pour identifier les points forts et les limites. Une approche holistique pour surveiller et améliorer à la fois la capacité de charge cognitive et la résilience a été mise en œuvre en utilisant une combinaison d’exercices cognitifs, d’entraînement physique, de neurotechnologie (NeuroTracker), de biométrie et de suivi du sommeil. La réponse au stress tout au long des vols réels et simulés a été mesurée et analysée à l'aide de données biométriques telles que la variabilité de la fréquence cardiaque (HRV). Ces stratégies ont été utilisées quotidiennement tout au long du programme, avec une rétroaction continue de la part des pilotes instructeurs (IP) et des entraîneurs cognitifs du SAIC.

Une fois l'analyse post-test terminée, une amélioration de 36 pour cent a été constatée spécifiquement dans la capacité de la mémoire de travail, avec d'autres fonctions cognitives s'améliorant entre 9 et 20 pour cent (résultats à publier). De plus, les données de seuil de vitesse du NeuroTracker ont montré une capacité prédictive pour déterminer quels pilotes seraient affectés à chaque piste de vol. Bien que la taille de l'échantillon soit trop petite pour déterminer une signification statistique, ces résultats sont très similaires aux recherches antérieures du professeur Jocelyn Faubert , démontrant qu'un facteur distinctif des athlètes professionnels est leur capacité à apprendre à traiter rapidement des scènes visuelles dynamiques complexes, évaluée à l'aide de la tâche NeuroTracker.

Ces résultats de données préliminaires et ces partenariats de recherche collaborative ont de profondes implications sur ce que ces programmes peuvent réaliser à mesure qu'ils continuent d'évaluer, de s'adapter et de s'intégrer dans l'environnement étudiant. Cette approche moderne de la formation des aviateurs a le potentiel de révolutionner non seulement la formation au sein de l' armée de l'air américaine , mais également d'autres programmes de formation au sein de l'armée. Un exemple est le programme Aviator Training Next (ATN) destiné aux aviateurs à voilure tournante de l’armée américaine. Le programme ATN a suivi le modèle « apprendre ensuite », en utilisant une approche personnalisée pour essayer de comprendre comment les aviateurs apprennent au mieux dans les environnements académique, synthétique et réel.

Ce sont ces types de collaborations qui mèneront à des innovations similaires qui se développeront dans tous les domaines de la formation militaire, avec le potentiel de produire des combattants de manière accélérée, efficace et axée sur l’apprentissage.