Auteur.trice.s : Matt Zuckerman, M.D., et Alison Hayward, M.D., M. Santé publique
Réviseur : Benjamin Schnapp, M.D., M. Éd.

Étude de cas

Matt est un résident en médecine d’urgence qui se prépare pour la conférence de cette semaine. Il tente de regarder l’une des vidéos d’éducation médicale en accès libre sur l’acidocétose diabétique tout en lavant la vaisselle et en gardant un œil sur sa fille de 12 mois. Il a visionné la vidéo deux fois, mais chaque fois il n’arrive pas à se souvenir de rien. Matt se sent frustré parce qu’il sait qu’il essaie de faire trois choses en même temps avec de piètres résultats. Entre ses responsabilités cliniques et ses responsabilités domestiques, il a rarement du temps pour étudier seul. Il craint que sa seule option soit de participer à la conférence sans préparation, de négliger sa fille ou d’acheter des plats préparés. Il réfléchit à son dilemme et réalise qu’il n’a pas nécessairement besoin de plus de temps, mais d’un moyen de traiter l’information plus efficacement.

Contexte

Christopher Wickens a créé la théorie des ressources multiples pour expliquer pourquoi certaines tâches sont faciles à accomplir simultanément (marcher et mâcher de la gomme) tandis que d’autres sont beaucoup plus difficiles (parler et lire). Il a reconnu que plusieurs écoles de pensée différentes tentaient d’expliquer le même phénomène de différentes façons.

Les explications historiques de la performance en double tâche reposaient sur l’analogie mécanique de la charge de travail et de la puissance. À mesure que les ordinateurs sont devenus plus courants, l’idée selon laquelle les apprenant.e.s possèdent un processeur central a gagné du terrain. Dans son ouvrage intitulé Attention and Effort, publié en 1973, Kahneman tente d’expliquer le rendement humain à l’aide d’un ensemble d’« efforts » mentaux sans ressources différenciées². D’autres scientifiques dans le domaine (Isreal, Wickens, Chesney et Donchin) ont noté que les ressources semblaient spécialisées, car la nature des tâches simultanées affectait notre capacité à les accomplir. Dans un examen approfondi de la littérature, Wickens a tenté de concilier ces théories et d’intégrer la littérature expérimentale.

Wickens a indiqué que les tâches se disputaient le même bassin de ressources. Les tâches simultanées qui utilisent des ressources similaires peuvent interférer entre elles (p. ex. lire un livre tout en écoutant un autre livre). L’exécution de deux tâches simultanément réduit généralement l’efficacité de chaque tâche, mais cet effet varie selon la tâche ou la personne. En général, toutefois, les tâches sont plus faciles à exécuter et plus efficaces lorsqu’elles sont exécutées sans demandes concurrentes. Même en écoutant de la musique (une activité qui demande peu de ressources cognitives) pendant la conduite, il peut arriver que le ou la conducteur.trice se concentre sur la musique au lieu de la route ou sur le parcours et rate une partie d’une chanson. Dans un scénario multitâche, la réduction de l’efficacité résultant de l’exécution de plusieurs tâches à la fois est appelée interférence des tâches^{3, 4}.

Interprétations modernes de cette théorie

De nos jours, l’omniprésence des téléphones mobiles augmente la tendance au multitâche, puisqu’on est constamment en train de répondre à des textos ou de rechercher de l’information en conduisant, en marchant ou en participant à des réunions en direct. Cette source omniprésente de travail et de plaisir est un moteur imprévu du multitâche, que l’on ne concevait pas au moment où Wickens a rédigé son article en 1981.

En se basant sur des tests expérimentaux de théorie des ressources multiples, Boles a proposé l’ajout de la modalité tactile (haptique) aux modalités visuelle et auditive. Par exemple, les pilotes qui ont les yeux rivés sur un écran et qui écoutent des instructions sonores fonctionnent mieux avec des avertissements tactiles transmis par des vibrations qu’avec des avertissements visuels. Les chercheur.se.s font remarquer que la modalité tactile est sous-utilisée dans la conception des alertes de sécurité, qui a tendance à s’appuyer fortement sur la modalité visuelle⁹.De plus, Boles a distingué les modalités de traitement auditif et visuel, divisant le traitement auditif en composants « linguistiques » et « émotionnels », et le traitement visuel en composants « positionnels/spatiaux » et « quantitatifs ». Par exemple, lors de l’interprétation de résultats de laboratoire récents, la lecture d’un graphique exige probablement des ressources visuelles différentes que la lecture d’une feuille de calcul^{10, 11}.En pratique, cela signifie que nous pouvons traiter plus de renseignements simultanément si nous cernons mieux comment séparer les canaux d’entrée. On a également observé une charge cognitive dans des endroits potentiellement inattendus. Par exemple, il a été observé que l’information visuelle peut créer plus d’interférence en fonction de la distance dans l’espace. Si l’information doit être recueillie à partir de sources différentes qui ne nécessitent que des mouvements oculaires, cela entraînera un niveau d’interférence visuelle plus faible que l’information qui nécessite un mouvement de la tête⁸.

Autres exemples d’application de cette théorie

Cette théorie a des répercussions importantes sur l’éducation médicale, car les apprenant.e.s sont souvent appelé.e.s à effectuer plusieurs tâches simultanément. La théorie des ressources multiples devrait être prise en compte lors de la planification d’un cours ou d’un atelier afin d’optimiser l’utilisation d’intrants et de réduire l’interférence des tâches pour les apprenant.e.s. Par exemple, il faut éviter les distractions potentielles lorsque les apprenant.e.s sont fortement engagé.e.s sur le plan cognitif dans l’apprentissage d’une nouvelle compétence technique, car il leur restera peu de ressources cognitives. Par ailleurs, la théorie appuie l’idée de l’éducation multimédia, car la communication de l’information par différents canaux aide les apprenant.e.s à activer plusieurs zones du cerveau et à éviter la surcharge cognitive.

La théorie des ressources multiples peut également aider à expliquer les gains d’efficience obtenus par les apprenant.e.s lorsque des tâches procédurales deviennent plus automatiques et nécessitent moins de traitement. Ainsi, le résident junior en chirurgie qui devait se concentrer pour nouer des nœuds devient un résident senior qui peut facilement nouer des nœuds tout en surveillant les saignements et l’évolution de l’état du ou de la patient.e. De plus, la théorie des ressources multiples peut expliquer pourquoi un médecin au service des urgences peut suivre passivement les conversations de l’infirmier.ère en chef tout en examinant le tomodensitogramme d’un.e patient.e atteint.e d’un traumatisme.

La conception de simulations modernes de haute fidélité devrait tenir compte de ces concepts. Devoir traiter plusieurs patient.e.s à la fois ou surveiller les signes vitaux pendant que les SMU font leur rapport reflète les exigences en ressources cognitives multiples qui sont imposées aux médecins dans le monde réel. La simulation de scénarios dans lesquels des interruptions des soins ont lieu aide les apprenant.e.s à s’exercer et à améliorer la gestion et la priorisation de plusieurs types d’éléments en même temps. Les études suggèrent que les situations de stress élevé et de charge cognitive élevée avec interruptions fréquentes peuvent entraîner des erreurs médicales importantes^{12, 13, 14}.Grâce à des exercices de simulation et à des quarts de travail à titre de médecins traitants, les résident.e.s peuvent développer des stratégies pour gérer et réduire la charge cognitive et optimiser leurs capacités à effectuer plusieurs tâches à la fois.

Le modèle a également des répercussions importantes pour la pratique clinique et contribue à la façon dont nous présentons l’information sur les moniteurs individuels et dans les dossiers médicaux électroniques. La conception d’alertes liées à la sécurité doit tenir compte du fait que l’utilisation de différentes ressources augmentera vraisemblablement la réactivité du personnel à une erreur ou à un problème potentiel. Par exemple, certains moniteurs utilisent des lumières clignotantes, plutôt que des stimuli auditifs, pour indiquer un événement préoccupant. L’utilisation de téléphones à vibration tactile qui déclenchent une alarme spécifique pour signaler les patient.e.s gravement malades pourrait améliorer la réactivité comparativement à l’ajout d’un autre avertisseur dans l’environnement hospitalier. Le codage en couleurs des résultats de laboratoire ou des signes vitaux anormaux ou l’affichage des valeurs sous forme graphique aident à mettre en évidence les valeurs anormales en faisant participer différentes parties du cerveau et augmentent la probabilité que les médecins les remarquent et agissent en conséquence.

Limites de cette théorie

Les limites de la théorie des ressources multiples comprennent la variabilité dans la mesure de l’efficacité des tâches, ainsi que la difficulté d’estimer un niveau de demande de base pour les tâches, étant donné que le niveau de demande pour une tâche donnée dépend grandement du niveau d’expérience de la personne qui effectue la tâche¹⁵.

Le modèle des ressources multiples suppose que les ressources seront déployées de façon logique et optimale pour chaque tâche à accomplir. Des études plus récentes suggèrent que ce n’est peut-être pas le cas : il y a des tâches plus exigeantes que d’autres, de sorte qu’elles priment sur d’autres tâches. Des études ont démontré que certain.e.s conducteur.trice.s étaient si absorbé.e.s par leurs conversations téléphoniques qu’ils ont cessé de porter attention à leur environnement, malgré le fait qu’il y a peu de chevauchement entre les deux tâches^{3, 16, 17}.

Retour à l’étude de cas

Matt se rend compte qu’il a de la difficulté à traiter les intrants visuels de la vidéo d’éducation médicale en accès libre tout en lavant la vaisselle et en surveillant sa fille. Il trouve plutôt une ressource audio qu’il écoute en lavant la vaisselle et en chantant à sa fille au sujet de l’acidocétose diabétique. De cette façon, il sépare les intrants visuels des intrants auditifs et réduit sa charge mentale en pensant à ce que fait sa fille et en lui chantant une chanson amusante. Il renforce également ses apprentissages par la répétition simultanée. Lorsqu’il termine le balado, la vaisselle est propre, sa fille est prête pour le coucher et il est prêt pour sa conférence en petit groupe sur acidocétose diabétique.

Références :

1. Wickens, C. D. « Processing resources in attention », dans R. Parasuraman et R. Davies (éd.), Varieties of attention, New York (New York), Academic Press, 1984.
2. Kahneman, D. Attention and Effort, Englewood Cliffs (New Jersey), Prentice-Hall, 1973.
3. Pashler, H. « Dual Task Interference in Simple Tasks: Data and Theory », Psychological Bulletin, vol. 116, n^o 2, p. 220-244.
4. Wickens, C. D., D. Sandry et M. Vidulich. « Compatibility & Resource Competition », Human Factors, 1983, vol. 25, p. 227-248.
5. Wickens, C. D. « Processing resources and attention », Multiple-Task Performance, 2 mars 1991, p. 3-4.
6. Boles, D. « Multiple Resources », International Encyclopedia of Ergonomics and Human Factors, volume 3. 
7. Wickens, C. D. « Multiple resources and performance prediction », Theoretical issues in ergonomics science, 1^er janvier 2002; vol. 3, n^o 2, p. 159-177.
8. Wickens, C. D. « Multiple resources and mental workload », Human Factors, juin 2008, vol. 50, n^o 3, p. 449-455.
9. Sklar, A. E., et N. B. Sarter. « Good vibrations: Tactile Feedback in Support of Attention Allocation and Human-Automation Coordination in Event-Driven Domains », Human Factors, Human Factors, 4 décembre 1999, vol. 41, n^o 4, p. 543-552.
10. 10.Boles, D.B., et M. B. Law. « A simultaneous task comparison of differentiated and undifferentiated hemispheric resource theories », Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, février 1998, vol. 24, n^o 1, p. 204.
11. Boles, D. B. « Lateralized spatial processes and their lexical implications », Neuropsychologia, 1^er janvier 2002, vol. 40, n^o 12, p. 2125-2135.
12. 12.Pawar, S., T. Jacques et coll. « Evaluation of cognitive load and emotional states during multidisciplinary critical care simulation sessions », BMJ Simulation and Technology Enhanced Learning, avril 2018, vol. 4, n^o 2, p. 87-91.
13. 13.Li, S.Y, F. Magrabi et coll. « A systematic review of the psychological literature on interruption and its patient safety implications », Journal of the American Medical Informatics Association, janvier-février 2012, vol. 19, n^o 1, p. 6-12.
14. 14.Ratwani, R. M., A. Fong et coll. « Emergency Physician Use of Cognitive Strategies to Manage Interruptions », Annals of Emergency Medicine, novembre 2017, vol. 70, n^o 5, p. 683-687.
15. 15.Wickens, C. D., et D. Boles. The Limits of Multiple Resource Theory, University of Illinois Engineering and Environmental Psychology Faculty, rapport technique de laboratoire, novembre 1983.
16. 16.Strayer, D. L., et F. A. Drews. « Cell-Phone–Induced Driver Distraction », Current Directions in Psychological Science, 2007, vol. 16, n^o 3, p. 128-131.
17. 17.Strayer, D.L., et W. Johnston. « Driven to distraction: dual task studies of simulated driving and conversing on a cellular telephone », Psychological Science,vol. 12, p. 462-466.