Perception des orientations et intégration multisensorielle

par Bérenger Braem

Thèse de doctorat en Psychologie

Sous la direction de Yann Coello.

Soutenue le 31-03-2014

à Lille 3 , dans le cadre de École doctorale Sciences de l'homme et de la société (Villeneuve d'Ascq, Nord) , en partenariat avec SCALab (Villeneuve d'Ascq, Nord) (laboratoire) .


  • Résumé

    La perception de la verticale repose sur l’intégration des informations vestibulaires, visuelles et somesthésiques. Elle est généralement étudiée dans la modalité visuelle (VVS) ou haptique (VHS) et plus rarement dans la modalité visuo-haptique (VVHS). Cette modalité pose la question de l’intégration des informations mises en jeu par ces deux modalités dans la perception multimodale et du modèle cognitif sous-jacent. Se pose également la question de l'effet des lésions cérébrales perturbant la perception spatiale (hémi-négligence) dans la perception de la verticale.Une comparaison des VVS, VHS et VVHS est réalisée dans les quatre premières études de cette thèse, chez des participants sains jeunes et plus âgés et chez des patients cérébro-lésés droits avecou sans troubles visuo-spatiaux. Les performances observées sont proches de la verticale gravitaire chez les participants sains pour les VVS et VVHS. La VHS (avec la main droite) est déviée, dans le sens horaire chez les jeunes participants et anti-horaire pour les participants plus âgés. La présence d’un cadre visuel perturbe les VVS et VVHS chez les participants dépendants à l'égard du champ.Les patients cérébro-lésés droits présentent une déviation anti-horaire des trois verticales, plus marquée pour la VHS. Les VVHS mesurées sont correctement prédites, dans toutes les conditions,par la somme des VVS et VHS pondérées par leurs précisions relatives. La variance de la VVHS est moindre que les variances des VVS et VHS. La VHS, systématiquement déviée dans ces quatre premières études, fait l’objet d’une évaluation détaillée dans les deux dernières études de cette thèse. Les résultats montrent que la VHS est déviée dans le sens horaire avec la main droite, dans le sens anti-horaire avec la main gauche chez les participants sains jeunes ; les déviations s’inversent avec l’âge. Par ailleurs, les performances sont systématiquement déviées dans le sens des positions initiales. Considérés ensemble, ces résultats montrent que la perception de la verticale implique les informations mises en jeu par les modalités visuelle et haptique mais avec une prépondérance de la première. Ce travail de thèse montre ainsi que la perception de la verticale subjective repose sur une intégration multimodale pondérée des informations sensorielles en accord avec le modèle statistique bayésien du maximum de vraisemblance. Ce mode d'intégration multi-sensorielle n'est pas altéré par l’âge ou la présence de lésions cérébrales affectant la perception visuo-spatiale. Plusieurs pistes restent à explorer, notamment, le poids de la contribution des informations vestibulaires dans la verticale subjective.

  • Titre traduit

    Perception of orientations and multisensory integration


  • Résumé

    The perception of the vertical direction is achieved through vestibular, visual and somatosensory information integration. It is studied in the visual (SVV), haptic (SHV) and less often in the visuo-haptic modality (SVHV). The latter raises the question of the integration of visual the information involved in the visual and haptic modalities and of the cognitive model underlying this integration. SVV, SHV and SVHV were compared in the first four studies of this thesis, inhealthy young and older subjects and in right-brain damaged patients with or without visuo-spatial disorders. Performances were closed to the gravity in healthy participants, for SVV as well as forSVHV. VHS, assessed with the right hand, was tilted clockwise in young participants and anticlockwise in older participants. The presence of a visual frame disrupted SVV and SVHV. The right-brain damaged patients had an anti-clockwise deviation of SVV and SVHV and the SHV was even more tilted. SVHV was well predicted from the sum of the SVV and SHV weighted by their relative variances in all conditions and the SVHV variances were lesser. SHV was evaluated in detail in the two last studies of this thesis because of the systematic tilt in the first four studies. The results show that the SHV is tilted clockwise with the right hand and anti-clockwise with the left hand in young healthy subjects. Moreover, deviations reversed in older group and performances are systematically tilted toward the initial positions in the two groups. Taken together, these results show that the way participants integrate visual and haptic information fits the maximum like lihoodmodel with a greater weighting of information available in visual modality and that ageing and right-brain lesions does not alter the multisensory integration. The weight of vestibular information in the subjective vertical, which has not been evaluated per se in this thesis, needs further investigations.


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