Les humains possèdent la capacité de détecter des objets sans contact direct, un sens que possèdent certains animaux, selon de nouvelles recherches.
Le toucher humain est généralement compris comme un sens proximal, limité à ce que nous touchons physiquement.
Cependant, des découvertes récentes sur les systèmes sensoriels animaux ont remis en question cette vision.
Certains oiseaux de rivage, comme les bécasseaux et les pluviers, utilisent une forme de contact à distance pour détecter les proies cachées sous le sable.
Le toucher à distance permet la détection d’objets enfouis sous des matériaux granulaires grâce à de subtils signaux mécaniques transmis à travers le milieu, lorsqu’une pression mobile est appliquée à proximité.
Dans cette nouvelle recherche, le Dr Elisabetta Versace de l’Université Queen Mary de Londres et ses collègues ont cherché à savoir si les humains partageaient une capacité similaire.
Les participants ont déplacé doucement leurs doigts dans le sable pour localiser un cube caché avant de le toucher physiquement.
Remarquablement, les résultats ont révélé une capacité comparable à celle observée chez les oiseaux de rivage, bien que les humains ne possèdent pas les structures spécialisées du bec qui permettent ce sens chez les oiseaux.
En modélisant les aspects physiques du phénomène, les chercheurs ont découvert que les mains humaines sont remarquablement sensibles, détectant la présence d’objets enfouis en percevant d’infimes déplacements dans le sable qui les entoure.
Cette sensibilité se rapproche du seuil physique théorique de ce qui peut être détecté à partir des « réflexions » mécaniques dans un matériau granulaire, lorsqu’il y a un mouvement du sable qui est « réfléchi » sur une surface stable (l’objet caché).
En comparant les performances d’un humain avec un capteur tactile robotique entraîné à l’aide d’un algorithme LSTM (Long Short-Term Memory), les humains ont atteint une précision impressionnante de 70,7 % dans la plage de détection attendue.
Il est intéressant de noter que le robot pouvait détecter des objets à des distances légèrement plus éloignées en moyenne, mais produisait souvent des faux positifs, ce qui ne donnait qu’une précision globale de 40 %.
Ces résultats confirment que les gens peuvent véritablement ressentir un objet avant le contact physique, une capacité surprenante pour un sens qui concerne généralement les objets qui entrent en contact direct avec nous.
Les humains et les robots ont réalisé des performances très proches de la sensibilité maximale prédite par les modèles physiques et les déplacements.
La recherche révèle que les humains peuvent détecter des objets enfouis dans le sable avant un contact réel, élargissant ainsi notre compréhension de la portée du sens du toucher.
Il fournit des preuves quantitatives d’une compétence tactile non documentée auparavant chez l’homme.
Les résultats offrent également des points de référence précieux pour améliorer les technologies d’assistance et la détection tactile robotique.
En utilisant la perception humaine comme modèle, les ingénieurs peuvent concevoir des systèmes robotiques intégrant une sensibilité tactile naturelle pour des applications réelles telles que des tâches de sondage, d’excavation ou de recherche où la vision est limitée.
« C’est la première fois que le toucher à distance est étudié chez les humains et cela change notre conception du monde perceptuel (ce qu’on appelle le ‘champ réceptif’) chez les êtres vivants, y compris les humains », a déclaré le Dr Versace.
« La découverte ouvre des possibilités pour concevoir des outils et des technologies d’assistance qui étendent la perception tactile humaine », a déclaré le Ph.D. de l’Université Queen Mary de Londres. étudiant Zhengqi Chen.
« Ces informations pourraient éclairer le développement de robots avancés capables d’effectuer des opérations délicates, par exemple localiser des artefacts archéologiques sans dommage, ou explorer des terrains sableux ou granulaires tels que le sol martien ou les fonds océaniques. »
« Plus largement, cette recherche ouvre la voie à des systèmes tactiles qui rendent l’exploration cachée ou dangereuse plus sûre, plus intelligente et plus efficace. »
« Ce qui rend cette recherche particulièrement passionnante, c’est la manière dont les études sur l’homme et la robotique se sont mutuellement informées », a déclaré le Dr Lorenzo Jamone, chercheur à l’University College de Londres.
« Les expériences humaines ont guidé l’approche d’apprentissage du robot, et les performances du robot ont fourni de nouvelles perspectives pour l’interprétation des données humaines. »
« C’est un excellent exemple de la manière dont la psychologie, la robotique et l’intelligence artificielle peuvent s’unir, montrant que la collaboration multidisciplinaire peut susciter à la fois des découvertes fondamentales et des innovations technologiques. »
Les résultats ont été présentés en septembre lors de la Conférence internationale de l’IEEE sur le développement et l’apprentissage (ICDL) 2025 à Prague, en République tchèque.
