Culture & Société

Technologies pour les personnes âgées : nouveau défi pour la recherche et le développement français ?

Date:
Mis à jour le 09/11/2021
Le vieillissement démographique croissant de la population mondiale entraine de nouveaux enjeux sociétaux et socio-économiques, notamment en termes d’adaptabilité des technologies, qui interpellent de nombreux scientifiques dont les chercheurs de l’équipe Flowers du centre Inria Bordeaux - Sud-Ouest. Retour sur l’expérience du réseau scientifique CREATE, porté par des chercheurs d’universités américaines venus échangés avec plus de 30 scientifiques lors du workshop CREATE qui se tenait pour la première fois en France, à Bordeaux fin septembre.
Technologies pour les personnes âgées : nouveau défi pour la recherche et le développement français ?
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CREATE, qu’est-ce que c’est ?

CREATE (The Center for research and education on aging and technology enhancement) est un centre de recherche pluridisciplinaire regroupant les meilleurs scientifiques du domaine des "facteurs humains, du vieillissement et des technologies". Les études menées au sein de ce réseau sont centrées sur les questions relatives aux personnes âgées et à leurs interactions avec les technologies numériques. Le succès de cette approche pluridisciplinaire s’illustre par des contributions à fort impact scientifique et sociétal, et en particulier, sur les thématiques liées à la santé des personnes âgées. 

Avec un vieillissement de plus en plus croissant de la population, ce sujet de recherche a pris beaucoup d'ampleur au fil des dernières décennies. À titre indicatif, en 1960, 5 % de la population mondiale avaient plus de 65 ans, contre presque 9,3 % en 2020 et des modèles prévisionnels indiquent même 16 % en 2050 (sources : UN world population prospect). En France, par exemple, 20,7 % de population a plus de 65 ans en 2021 (sources : Insee).

La technologie devient omniprésente dans la vie quotidienne : travail, apprentissage, santé, transports, loisirs… et le nombre de personnes âgées parfois contraintes à les utiliser augmente drastiquement. Le challenge de ces thématiques de recherche est d’autant plus important que chaque personne vieillie de manière différente, c’est ce que l’on appelle la variabilité interindividuelle du vieillissement. Ce dernier est un processus multidimensionnel impliquant des changements physiques, psychologiques, sociaux, environnementaux et souvent économiques. Le défi est alors de concevoir des technologies pour la vie quotidienne des personnes âgées, qui s’adaptent à la variabilité de leurs besoins, afin d'être efficaces et acceptées par les utilisateurs.

Ainsi, CREATE s’efforce de comprendre comment les caractéristiques de la personne et de son environnement influencent les interactions avec la technologie. CREATE élabore également des principes et des méthodes pour faciliter la conception, la mise en œuvre (déploiement et accompagnement) et l'évaluation des technologies émergentes (ergonomie, expérience utilisateur et efficacité du service délivré).

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Comment fonctionne le modèle CREATE de conception des technologies pour les personnes âgées ?

Une des contributions majeure de CREATE est le modèle systémique de conception des technologies. Le modèle préconise l’application des techniques de conception participative dans lesquelles toutes les parties prenantes doivent contribuer de manière égalitaire (experts cliniciens, éducateurs, familles, personnes âgées ciblées, concepteurs-designers et développeurs).

De manière originale et complète, CREATE défend une approche éco-systémique (typique des approches dites « facteurs humains ») en mettant en avant l’importance d’intégrer dans la conception l’influence de l’environnement culturel, social et physique, incluant notamment de manière proximale l’entourage humain ou le type d’habitat, et de manière distale ou latente les organisations et les politiques publiques de santé et du traitement de la vieillesse. A un niveau plus individuel, une conception réussie d’une technologie dépend de l’adéquation entre :

  • les capacités de l’utilisateur, notamment cognitives et physiques, influencées par de nombreux facteurs, incluant son âge, son statut fonctionnel ou encore sa santé ;
  • les demandes de la tâche, en termes cognitifs et physiques, influencées elles-aussi par des facteurs internes telles que la complexité et la familiarité de la tâche, ou le contexte où elle se réalise ;
  • les demandes d’interaction du système en termes de ressources cognitives et physiques, dépendant notamment de l’interface matérielle et logicielle du système.

Selon ce modèle, plus la conception est centrée sur l'utilisateur, plus les propriétés ergonomiques seront élevées et plus l’expérience utilisateur de la technologie sera positive, et son adoption facilitée (exemple de l'étude PRISM1 et de la solution DomAssist2). La force de ce modèle est son application à des domaines multiples d’activités et de participation sociale tels que la santé, les transports, les loisirs, etc.

 

Modèle CREATE
© CREATE

1 Czaja, S., Moxley, J., & Rogers, W. A. (2021). Social Support, Isolation, Loneliness, and Health Among Older Adults in the PRISM Randomized Controlled Trial. Frontiers in Psychology, 4307.

2 Consel, C., Dupuy, L., & Sauzéon, H. (2017, July). HomeAssist: An assisted living platform for aging in place based on an interdisciplinary approach. In International conference on applied human factors and ergonomics (pp. 129-140). Springer, Cham.

 

Quels sont les domaines d’application de ce modèle ?

La santé                        
L’accès aux soins est une problématique majeure pour les populations âgées, notamment par rapport à la prévalence des maladies chroniques augmentant avec l’âge. Actuellement, on observe une migration des soins hospitaliers vers le domicile, grâce aux déploiement accru des technologies (appareil porté ou portable d’analyse de la glycémie, de prises de sang, la téléconsultation…). Dans ce but, la bonne démarche de conception est d’accorder une attention particulière aux besoins et aux capacités des utilisateurs âgés, comme par exemple de supposer que leurs connaissances en matière de santé et de technologie sont modestes, de fournir des instructions précises pour l'utilisation et l’entretien des technologies, de réduire au minimum les sources d’erreur de manipulation, la complexité cognitive de leur utilisation et de concevoir des affichages et des interactions avec les dispositifs qui soient en adéquation avec les capacités des utilisateurs âgés. 
Les milieux de vie
Le « vieillissement à domicile » est un enjeu critique pour les personnes âgées. C'est pour cela que depuis quelques années les options de logement dédiés aux personnes âgées évoluent, qu'il s'agisse d'options traditionnelles (par exemple, rester dans sa maison d'origine) ou plus contemporaines (par exemple, déménager dans une résidence autonome). Comprendre l'éventail des environnements de vie des personnes âgées et les défis auxquels elles sont confrontées pour rester au domicile est essentiel pour concevoir des solutions de logements intelligents ou augmenté (internet des objets connectés, robot compagnon ou d’assistance) qui soient acceptés et efficients.
Les activités de loisir
Les personnes âgées ont plus de temps à consacrer aux activités de loisirs. Cependant, le soutien aux activités de loisirs ne reçoit pas la même attention que le soutien aux activités de vie quotidienne. Ce manque d'attention est regrettable car les passe-temps, les divertissements, les loisirs et les nouvelles possibilités d'apprentissage enrichissent nos vies, réduisent le stress, favorisent la santé physique et psychologique et peuvent également contribuer à maintenir une cognition saine. Les jeux vidéo et la réalité virtuelle sont identifiés comme deux domaines d'intérêt pour les personnes âgées et des principes de conception d’applications spécifiques aux seniors sont à respecter, notamment en termes de capacités sensorielles, ainsi qu’un accompagnement à leur prise en main pour encourager les pratiques numériques du jeu et du divertissement.
Le social                        
Un engagement social significatif est fondamental pour la santé et le bien-être. Pour diverses raisons, de nombreuses personnes âgées sont confrontées à des problèmes de solitude et/ou d'isolement social. La technologie, lorsqu’elle est bien conçue pour des utilisateurs âgées, peut être utilisée pour favoriser la socialisation et améliorer la communication (réalité augmentée, réalité virtuelle, technologies de communication – visioconférence, alternatives sensorielles…).
Les transports
La mobilité par l’usage des transports est essentielle à l’autonomie des personnes âgées. Cependant, une variété de changements peut rendre le transport moins sûr et plus inconfortable pour ces dernières : déclin de la perception, de la cognition et de la vitesse de traitement des informations, diminution de la souplesse et de l'amplitude des mouvements, diminution de la vitesse de marche… Des solutions de conception peuvent favoriser un transport sûr et accessible tout au long de la vie. Par exemple, pour la conduite automobile, mode privilégié de déplacement des seniors, certaines solutions consistent à modifier la conception technologique des véhicules, d'autres à modifier la chaussée. Ces deux approches, ainsi que la formation des conducteurs, peuvent optimiser la sécurité et le confort des transports, ce qui présente de nombreux avantages pour la qualité de vie des personnes âgées. 

Il est facile de prédire l'avenir, mais il est difficile de faire une prédiction correcte.  A l’aide de l’heuristique d'identification des invariants, des tendances peuvent être identifiées en matière de technologies numériques, de caractéristiques de la population âgée, et d'environnements. Les preuves d'une accélération de la diffusion des technologies sont là mais des facteurs pourront affecter cette tendance, comme le réchauffement climatique, et en particulier, en regard des tendances de sobriété de consommation d'énergie. 

Comme les gens évoluent lentement, des retards d'adoption des technologies par les populations plus âgées sont à attendre. Par exemple, la tendance à la miniaturisation des produits est problématique pour les utilisateurs adultes âgés, tout comme l'IoT (Internet des objets), qui offre à la fois des opportunités mais surtout des défis pour soutenir les adultes vieillissants. Un problème important à résoudre dans les prochaines années est celui de la protection de la vie privée et de la sécurité. 

Aussi, des tendances environnementales et culturelles positives sont observées en matière d’aménagement des logements, et de politiques de santé (structures sanitaires et médico-sociales soutenant les personnes âgées) pour mieux couvrir la diversité des populations âgées. Une bonne conception centrée utilisateur est la clé pour s’inscrire et orienter ces nouvelles tendances pour mieux inclure les personnes âgées dans nos sociétés

Comment les chercheurs français s’inspirent de ce modèle ?

Partant du modèle CREATE, des projets voient le jour un peu partout en France. Retour sur quatre projets dans lesquels sont impliqués des chercheurs français, présentés lors du workshop CREATE :

Entraînement cognitif personnalisé à la variabilité inter-individuelle des personnes âgées

L'efficacité des programmes d'entraînement cognitif est aujourd'hui largement débattue. L'un des problèmes majeurs est l'absence de prise en compte des différences interindividuelles. Dans ce projet, les chercheurs proposent d'étudier ce problème en évaluant l'impact d'un algorithme permettant d'adapter la difficulté d'un programme d'entraînement attentionnel. ZPDES (Zone de développent proximal et estimation du succès) est un algorithme inspiré des sciences cognitives et des théories psycho-éducatives qui estime la progression de l'apprentissage du participant afin de proposer des activités situées dans la ZPD (zone de développement proximal). La ZPD correspond à l'éventail des capacités émergentes d’un individu pour réussir une activité donnée. L'hypothèse de travail des scientifiques est que l'utilisation de ce type de personnalisation conduira à une meilleure adhésion au programme, à une plus grande motivation à s'investir dans la formation, ainsi qu'à de meilleurs bénéfices de l’entraînement. Afin de valider cette idée, les chercheurs proposent un essai contrôlé randomisé en double aveugle où les participants sont répartis en 3 groupes : une condition de contrôle (sans entraînement), une condition de contrôle actif pratiquant pendant 10 heures une tâche de poursuite d’objets dont la difficulté est gérée par un algorithme d'escalier (séquence prédéfinie) et une condition expérimentale pratiquant le même entraînement mais dont la difficulté est organisée par ZPDES. Des mesures pré- et post-intervention permettront d’évaluer la valeur ajoutée de ZPDES sur les tâches entrainées et les effets de transfert à d’autres tâches mobilisant l’attention.

Personnes impliquées : M. Adolphe, M. Sawayama, B. Clément, A. Joessel, A. Nguyen, C. Shawn Green, D. Bavelier, PY. Oudeyer, H. Sauzéon (Equipe Flowers – Centre Inria Bordeaux – Sud-Ouest, université de Bordeaux et Université de Genève)

BIRDS (BioImmersive Risk Detection System)

L'espérance de vie augmente en permanence. En conséquence, la pyramide des âges de la population subit une transformation majeure, qui s'intensifiera jusqu'en 2035. Selon les projections de  de l'Insee, entre 2007 et 2060, le nombre de personnes âgées de 60 ans et plus devrait augmenter de 80 % ; en France, elles représenteront alors près d'un tiers de la population (contre 21,5 % en 2007). De même, au Canada, d'ici 2050, on prévoit qu'environ 25 % des canadiens auront 65 ans et plus et que près de 10 % feront partie des « plus vieux » (80 ans et plus). Ainsi, vieillir de la meilleure façon possible en terme de santé est devenu un enjeu majeur avec le maintien des personnes âgées à leur domicile le plus longtemps possible. L'objectif du projet BIRDS consiste à développer des outils basés sur l'IA (intelligence artificielle) et l'IoT (interne des objets) pour étudier et prévenir les situations à risque dans un environnement écologique à domicile. Le premier système hors ligne de détection des risques à partir de la taxonomie conçue par des gérontologues et des psychologues a été développé avec une précision de 83 % de détection des risques sémantiques.  

Personnes impliquées : J.  Benois-Pineau, H. Amieva, L. Middleton (BPH - Inserm/université de Bordeaux, Labri - CNRS/université de Bordeaux, Université de Waterloo, Inflexsys)

Des nouvelles technologies pour améliorer la mobilité pédestre des seniors

Les études menées dans ce projet concernent la conception et l'évaluation de nouvelles technologies pour améliorer la sécurité et la mobilité des piétons âgés. La raison de développer de telles technologies est tout d'abord liée à la surreprésentation des piétons âgés dans les statistiques d'accidents. Un autre problème est que les piétons âgés ont des difficultés à trouver leur chemin dans des environnements inconnus. Afin d'améliorer la sécurité et la mobilité des piétons âgés, les scientifiques ont imaginé, développé et testé plusieurs dispositifs technologiques pour les aider à surmonter leurs difficultés, que ce soit dans la tâche de traversée de la rue ou dans la tâche de navigation pédestre. Le premier exemple est un bracelet vibrotactile conçu pour aider les piétons à prendre des décisions plus sûres pour traverser la rue, en les empêchant de traverser dans des situations dangereuses. Un autre exemple est celui des dispositifs qui guident les piétons pour qu'ils trouvent leur chemin dans des environnements urbains inconnus grâce à des retours visuels, auditifs et vibrotactiles (par exemple, les lunettes de réalité augmentée, les casques à conduction osseuse et les smartwatches, comparés aux cartes papier). Certains de ces dispositifs ont très bien fonctionné, d'autres beaucoup moins ... mais ces limites, dans leur fonctionnement et leur efficacité, ont permis d'apprendre beaucoup dans la conception de nouvelles aides technologiques pour les piétons âgés.

Personne impliquée : A. Dommes (Université Gustave Eiffel, LaPEA)

Présentation du laboratoire CoBTeK

CoBTeK-Lab (Cognition Behavior Technology) a pour objectif de développer des recherches sur l’utilisation des TIC (technologies de l’information et de la communication) pour la prévention, le diagnostic et le traitement des pathologies neuro-psychiatriques et neuro-développementales. Les nouvelles TIC, dont les capteurs audio et vidéo, jeux de vidéos, réalité virtuelle, sont en partie utilisées en tant qu’instruments d'évaluation ainsi qu’en instruments de vérification et de suivi des plans de traitement. Ainsi, les TIC ont un rôle majeur dans la prévention de la dépendance et l'adaptation des environnements urbains aux besoins des personnes âgées et à la préservation de leur autonomie. La mise en œuvre d'une interrelation entre les technologies de l'information et de la communication a nécessité l'établissement d'un partenariat fort entre la recherche clinique et la recherche fondamentale. Comme la recherche initiale, dont l'objectif est d'amener "la recherche fondamentale au chevet du patient", l'objectif du CoBTeK est ainsi de guider cette recherche fondamentale comme un "algorithme" sur les lieux de vie des personnes âgées. 

Personne impliquée : A. König (Equipe Stars – Centre Inria Sophia Antipolis, CoBTeK, Université Côte d'Azur). 

Pour aller plus loin

L'objectif principal du workshop CREATE est de promouvoir internationalement les approches pluridisciplinaires de la conception des technologies pour les personnes âgées. Plus précisément, le but est d'organiser un réseau multi-domaines afin de décloisonner les recherches et de créer une synergie entre les approches technologiques, de santé et en sciences humaines et sociales. En effet, les participants sont nommément invités à y participer et l'idée est d'avoir des chercheurs de thématiques différentes mais aussi des représentants institutionnels/industriels en lien avec le vieillissement afin de respecter les contraintes culturelles/politiques nationales en matière du vieillissement et repérer des opportunités de création de valeurs pour les industriels. 

Ce workshop était animé par :

  • Sara Czaja, directrice de CREATE, professeure de gérontologie (Weill Cornell Medical College, New-York)
  • Wendy Rogers, professeure de psychologie et de science appliquée à la santé (Université d’Illinois, Urbana-Champaign)
  • Walter Boot, professeur de psychologie cognitive (Université de Floride, Miami)
  • Neil Charness, professeur en facteurs humains et ergonomie (Université de Floride, Miami)
Retrouvez l'intégralité du workshop