Intégration multisensorielle au service du contrôle postural et de l'orientation spatiale

par Benoît Fourré

Thèse de doctorat en Sciences du sport

Sous la direction de Michel-Ange Amorim et de Brice Isableu.

Soutenue en 2010

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. UFR STAPS d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Intégration multisensorielle
• Contrôle postural
• Répondation
• Variabilité interindividuelle
• Multisensory integration
• Serving postural
• Interindividual variability
• Control and spatial orientation
• Posture
• Orientation (psychologie)

Résumé

L'objectif de cette thèse était d'étudier le rôle des modes préférentiels de référentiation spatiale et d'intégration multisensorielle comme facteur explicatif des temps d'adaptation, variables d'un individu à l'autre, aux verres multifocaux. La rotation des référentiels visuels et proprioceptifs par rapport à la gravité se traduit par un couplage des oscillations posturales vis-à-vis de la perturbation induite. Nous montrons que le couplage visuel est exacerbé chez certains sujets lorsqu'ils s'écartent de la direction de l'équilibre spontané. Cet effet est observé malgré le renforcement du codage proprioceptif de l'orientation corps/sol et de la présence d'indices de verticalité en vision centrale. Dans une autre expérience, la rotation des référentiels visuels et proprioceptifs montre que les sujets changent de stratégie pour rester en équilibre. Ces résultats suggèrent l'utilisation d'une règle de re-pondération. Les règles ou modèles de re-pondération ont été également envisagés dans le domaine du contrôle postural et de l'orientation spatiale, afin de tester l'hypothèse selon laquelle le système nerveux intègrerait les entrées sensorielles selon la règle du MLE (maximum de vraisemblance). Ainsi, nous montrons que des sujets peuvent mettre à profit des entrées sensorielles plus "fiables" lors d'une tâche de contrôle postural ou d'orientation spatiale. Enfin, nous avons breveté un équipement pouvant renseigner sur la sensibilité d'un individu vis-à-vis d'un référentiel et déterminer ainsi des profils sensoriels qui pourraient constituer des indicateurs des capacités d'adaptation aux verres multifocaux.

Titre traduit

Multisensory integration serving postural control and spatial orientation

Résumé

The objective of this thesis was to study the role of the preferential modes of spatial referencing and of the multisensory integration as an explanatory factor of large interindividual differences observed in the time needed to adapt to multifocallenses. The rotation of the visual and proprioceptive frames of reference relative to the direction of gravity significantly increased postural oscillations. We show that the visual coupling is exacerbated in some subjects when they deviated from the spontaneous direction of balance. This effect is observed despite of the strengthening of proprioceptive coding of the body/ ground orientation and the presence of verticality cues in central vision. Ln another experiment, the rotation of visual and proprioceptive references showed that subjects change their strategy to keep their balance. These results suggest the use of a rule of (sensory?) re-weighting. The rules or? re-weighting models have also been considered in postural control and spatial orientation in order to test the hypothesis that the nervous system would integrate sensory cues according to the ruIe of the MLE (maximum likelihood estimation). So, we showed that subjects are able to use the more "reliable" sensory inputs in both postural control and spatial orientation tasks. Finally, we developped a device (patent application) for assessing the individual sensitivity to different frames of reference, and how their relative weighting is related to adaptive capacities to multifocal glasses.