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La perception d'une affordance pour la posture verticale par les systèmes perceptivo-moteurs visuel et haptique - article ; n°2 ; vol.104, pg 169-201

De
35 pages
L'année psychologique - Année 2004 - Volume 104 - Numéro 2 - Pages 169-201
Résumé
Dans une première expérience, seize participants doivent juger (sans faire réellement l'action) si une surface inclinée, placée à différents angles par rapport au sol, permet le maintien d'une posture verticale stable. Le maintien de la posture effective (action réelle) est, ensuite, mesuré. Les résultats, en accord avec ceux obtenus par Fitzpatrick, Carello, Schmidt et Corey (1994) mais différents de ceux trouvés par Klevberg et Anderson (2002), montrent que l'inclinaison perceptive limite ne diffère pas pour les jugements visuels et haptiques mais qu'elle varie en fonction du type de série (effet de contraste). Ces données, confortées par une corrélation positive entre les seuils perceptifs critiques visuels et haptiques, laissent suggérer la présence d'une information commune, amodale, sous-tendant les jugements perceptifs visuels et haptiques. Dans une seconde expérience, la perception d'une surface inclinée pour une posture verticale a été étudiée avec deux types de textures (lisse versus rugueuse). L'analyse révèle une corrélation positive significative entre les seuils perceptifs haptiques et les seuils posturaux réels avec la texture rugueuse. Les résultats sont discutés en relation avec l'intervention possible d'une information amodale et l'existence de processus modalitaires supplémentaires intervenant dans les jugements perceptifs et dans la réalisation de l'action réelle.
Mots clés : affordance, perception visuelle et haptique, perception de surfaces inclinées, amodalité.
Summary : Haptic and visual perception of an affordance for an upright posture.
In a first experiment, the haptic (with a hand-held dowel) and the visual perception of whether a slanted surface can support an upright stance was studied with ascending and descending methods of limits. Confirming the results found by Fitzpatrick, Carello, Schmidt and Corey (1994) and contrary to those found by Klevberg and Anderson (2002), the perceptual threshold did not differ for visual and haptic judgments. Moreover, in both modalities, the perceptual threshold varied with ascending and descending judgments reflecting an « enhanced contrast ». Response time increased and confidence decreased around the value of this transition. Furthermore, a significant positive correlation was found between haptic and visual perceptual thresholds suggesting the presence of similar information (amodal information). In Experiment 2, two contrasted textures (smooth vs rough) were used. Results showed a fit between actual and perceptual thresholds and a positive correlation in haptic judgments for rough texture, highlighting the existence of a perception of affordance. Results are discussed in relation to amodal information and modality-dependent factors that could play a role in this task.
Key words : affordance, visual and haptic perception, slant perception, amodality.
33 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
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T. Regia-Corte
M. Luyat
J.-C. Darcheville
Y. Miossec
La perception d'une affordance pour la posture verticale par les
systèmes perceptivo-moteurs visuel et haptique
In: L'année psychologique. 2004 vol. 104, n°2. pp. 169-201.
Citer ce document / Cite this document :
Regia-Corte T., Luyat M., Darcheville J.-C., Miossec Y. La perception d'une affordance pour la posture verticale par les
systèmes perceptivo-moteurs visuel et haptique. In: L'année psychologique. 2004 vol. 104, n°2. pp. 169-201.
doi : 10.3406/psy.2004.29663
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_2004_num_104_2_29663Résumé
Résumé
Dans une première expérience, seize participants doivent juger (sans faire réellement l'action) si une
surface inclinée, placée à différents angles par rapport au sol, permet le maintien d'une posture
verticale stable. Le maintien de la posture effective (action réelle) est, ensuite, mesuré. Les résultats, en
accord avec ceux obtenus par Fitzpatrick, Carello, Schmidt et Corey (1994) mais différents de ceux
trouvés par Klevberg et Anderson (2002), montrent que l'inclinaison perceptive limite ne diffère pas pour
les jugements visuels et haptiques mais qu'elle varie en fonction du type de série (effet de contraste).
Ces données, confortées par une corrélation positive entre les seuils perceptifs critiques visuels et
haptiques, laissent suggérer la présence d'une information commune, amodale, sous-tendant les
jugements perceptifs visuels et haptiques. Dans une seconde expérience, la perception d'une surface
inclinée pour une posture verticale a été étudiée avec deux types de textures (lisse versus rugueuse).
L'analyse révèle une corrélation positive significative entre les seuils perceptifs haptiques et les seuils
posturaux réels avec la texture rugueuse. Les résultats sont discutés en relation avec l'intervention
possible d'une information amodale et l'existence de processus modalitaires supplémentaires
intervenant dans les jugements perceptifs et dans la réalisation de l'action réelle.
Mots clés : affordance, perception visuelle et haptique, perception de surfaces inclinées, amodalité.
Abstract
Summary : Haptic and visual perception of an affordance for an upright posture.
In a first experiment, the haptic (with a hand-held dowel) and the visual perception of whether a slanted
surface can support an upright stance was studied with ascending and descending methods of limits.
Confirming the results found by Fitzpatrick, Carello, Schmidt and Corey (1994) and contrary to those
found by Klevberg and Anderson (2002), the perceptual threshold did not differ for visual and haptic
judgments. Moreover, in both modalities, the threshold varied with ascending and
descending judgments reflecting an « enhanced contrast ». Response time increased and confidence
decreased around the value of this transition. Furthermore, a significant positive correlation was found
between haptic and visual perceptual thresholds suggesting the presence of similar information (amodal
information). In Experiment 2, two contrasted textures (smooth vs rough) were used. Results showed a
fit between actual and perceptual thresholds and a positive correlation in haptic judgments for rough
texture, highlighting the existence of a perception of affordance. Results are discussed in relation to
amodal information and modality-dependent factors that could play a role in this task.
Key words : affordance, visual and haptic perception, slant perception, amodality.L'année psychologique, 2004, 104, 169-202
MEMOIRES ORIGINAUX
Université Charles-de-Gaulle, Lille IIP
UFR de Psychologie
Laboratoire URECA
(Unité de recherche sur l'évolution
des comportements et des apprentissages)
UPRES 1059
LA PERCEPTION D'UNE AFFORD ANCE
POUR UNE POSTURE VERTICALE
PAR LES SYSTÈMES
PERCEPTIVO-MOTEURS VISUEL ET HAPTIQUE
Tony REGIA-CORTE2, Marion LUYAT,
Jean-Claude DARCHEVILLE et Yanik MlOSSEC
SUMMARY : Haptic and visual perception of an affordance for an upright
posture.
In a first experiment, the haptic (with a hand-held dowel) and the visual
perception of whether a slanted surface can support an upright stance was
studied with ascending and descending methods of limits. Confirming the
results found by Fitzpatrick, Carello, Schmidt and Corey (1994) and contrary
to those by Klevberg and Anderson (2002), the perceptual threshold did
not differ for visual and haptic judgments. Moreover, in both modalities, the
perceptual threshold varied with ascending and descending judgments reflecting
an « enhanced contrast ». Response time increased and confidence decreased
around the value of this transition. Furthermore, a significant positive
correlation was found between haptic and visual perceptual thresholds
suggesting the presence of similar information (amodal information) . In
Experiment 2, two contrasted textures (smooth vs rough) were used. Results
showed a fit between actual and perceptual thresholds and a positive correlation
1. Université Charles-de-Gaulle, Lille III, domaine du Pont-de-Bois,
BP 149, 59653 Villeneuve-d'Ascq Cedex.
2. E-mail : regia@univ-lille.3.fr. 170 T. Regia-Corte, M. Luyat, J.-C. Darcheville et Y. Miossec
in haptic judgments for rough texture, highlighting the existence of a perception
of affordance. Results are discussed in relation to amodal information and
modality-dependent factors that could play a role in this task.
Key words : affordance, visual and haptic perception, slant perception,
amodality.
INTRODUCTION
Au cœur des interactions entre l'animal et son environne
ment, les activités sont guidées la plupart du temps de manière
adaptée et sans incident. Lors de son déplacement, par exemple,
l'homme ou l'animal parvient à sélectionner à bon escient les sur
faces qui peuvent supporter son poids et sa posture, et s'écarte,
en revanche, des obstacles qui pourraient entraver sa locomot
ion. L' « affordance », néologisme proposé par Gibson (1979),
traduit très justement cette faculté de l'animal à guider ses com
portements en percevant ce que l'environnement lui offre en te
rmes de potentialités d'actions (du verbe anglais afford ou offrir).
« If a terrestrial surface is nearly horizontal (instead of slanted), nearly
flat (instead of convex or concave), and sufficiently extented (relative to
the size of the animal) and if its substance is rigid (relative to the weight of
the animal), then the surface affords support... Note that the four propert
ies listed-horizontal, flat, extented, and rigid- would be physical of a surface if they were measured with the scales and standard units
used in physics. As an affordance of support for a species of animal, howev
er, they have to be measured relative to the animal. They are unique for
that animal. They are not just abstract physical properties. They have
unity relative to the posture and behavior of the animal being considered.
So an affordance cannot be measured as we measure in physics » (Gibson,
1979, p. 127).
L'affordance peut se définir, ainsi, comme l'utilité fonction
nelle d'un objet, d'une surface, d'un événement pour un animal
présentant des caractéristiques physiques données (comme le
poids ou la taille) et certaines capacités d'action ( « effectivi-
tés » ) définies en fonction de l'espèce, du développement onto-
génétique ou de plus idiosyncrasiques. Une
affordance n'est donc ni une propriété de l'environnement, ni
une propriété de l'animal, mais une relation, un ajustement
entre un environnement et un organisme donnés dans un certain Perception visuelle et haptique d'une affordance 171
contexte d'action. Pour Stoffregen (2000) par exemple, les affor-
dances constituent les propriétés de l'environnement d'un ani
mal qui ont des conséquences pour son comportement. Dans
cette logique, la perception d'une affordance pourrait se traduire
comme la perception des conséquences de son action, ce qui
renvoie à là notion d'anticipation (voir Berthoz, 1997), concept
plus utilisé dans une approche classique du couple percep
tion/action.
De nombreuses affordances ont été étudiées comme la « mon-
1' « assoyabilité » des surtabilité » des escaliers (Warren, 1984),
faces (Mark, 1987 ; Mark et Vogele, 1987), la « passabilité » des
ouvertures (Warren et Whang, 1987), le caractère « attrapable »
d'un objet (Solomon et Turvey, 1988 ; Solomon, Turvey, et Burt
on, 1989 ; Carello, Grosofsky, Reichel, et Turvey,
1989), la « franchissabilité » des fossés (Burton, 1992 ; Burton,
1994 ; Burton et McGowan, 1997) ou, encore, la possibilité de
passer sous une barrière (van der Meer, 1997). Pour Riccio et
Stoffregen (1988), l'équilibre postural (la posture bipède) pourr
ait être considéré comme une affordance, un environnement
donné permettant postural pour un organisme donné.
La posture verticale peut être définie comme n'importe quel
état dans lequel la masse totale du corps est supportée par les
pieds. Cela nécessite que l'axe passant par le centre de masse et
un point dans la région de contact avec la surface soit aligné
avec la force gravito-inertielle. Dans cet état, le corps est mis à
l'équilibre par rapport aux forces externes, ce qui implique aussi
que la surface soit capable de résister à la force qui s'applique en
retour sur elle. L'habileté d'une surface à résister à la force gra
vito-inertielle est dépendante de sa dureté, de sa texture, de son
étendue et de son inclinaison par rapport au sol (Gibson, 1979).
Mais le contrôle de l'équilibre postural, particulièrement comp
lexe, montre que les segments corporels de l'homme peuvent
être gérés par plusieurs stratégies posturales suivant deux modes
principaux : rotation autour des hanches et rotation autour des
chevilles (Horak et McPherson, 1996 ; Nashner et McCollum,
1985). En outre, le choix de l'une ou l'autre stratégie dépend du
but comme, par exemple, tenir debout ou se pencher vers
l'avant. Des recherches récentes (Bardy, Marin, Stoffregen, et
Bootsma, 1999 ; Bardy, Oullier, Bootsma, et 2002)
ont montré que la transition entre différents états posturaux
était la conséquence d'un système postural auto-organisé. 172 T. Regia-Corte, M. Luyat, J.-C. Darcheville et Y. Miossec
Concernant les affordances, plusieurs études ont été conduites
sur la perception d'une locomotion, voire d'une posture statique
possible sur une surface présentant une inclinaison par rapport
au sol. Ainsi, Kinsella-Shaw, Shaw et Turvey (1992) ont étudié la
perception de l'inclinaison maximale d'une surface permettant
une locomotion normale. Dans une première condition, les juge
ments perceptifs étaient effectués sous contrôle visuel seul,
l'expérimentateur ajustant, sur les directives de l'observateur,
une planche jusqu'à l'inclinaison limite. Dans une autre condi
tion, les jugements étaient toujours effectués visuellement, mais
le participant ajustait la surface en l'appariant avec une inclinai
son perçue de manière haptique (le pied posé sur une surface, non
vue, placée à différentes inclinaisons). Dans chacune de ces condi
tions, les frontières perceptives critiques (26,83° en moyenne)
délimitant les surfaces possibles pour la locomotion et les autres
corrèlent positivement avec les frontières critiques réelles (28,83°
en moyenne), mesurées en demandant aux participants de se
déplacer réellement sur la planche à différentes inclinaisons.
En l'absence de déplacement de l'acteur, Fitzpatrick, Carello,
Schmidt et Corey (1994) ont étudié la perception de l'inclinaison
maximale d'une surface plane permettant une posture verticale
normale (statique). Les jugements perceptifs étaient réalisés sous
le contrôle visuel ou par l'intermédiaire d'une canne en portant
un masque occultant (perception haptique). L'inclinaison perçue
maximale était mesurée en utilisant, dans un premier temps, une
méthode aléatoire et, dans un second temps, une méthode des
limites par séries ascendantes et descendantes. L'inclinaison cr
itique réelle était évaluée en utilisant une méthode de présenta
tion discrète ; le participant montait successivement sur différen
tes inclinaisons allant de 12° jusqu'à l'inclinaison critique réelle,
cette dernière étant déterminée visuellement par l'expér
imentateur. Les résultats montrent que perçue maxi
male pour une posture verticale n'est pas différente en fonction
du type de modalité utilisée pour effectuer le jugement (respect
28,9° ivement de 29,5° en haptique et en visuel, l'inclinaison cr
itique réelle étant globalement estimée autour de 24°). Toutefois,
dans la modalité haptique, les participants mettent plus de
temps et sont moins confiants. Pour les deux modalités, lorsque
l'inclinaison de la planche s'approche de la frontière perceptive
du participant, les temps de réponse augmentent, et le niveau de
confiance baisse. Par ailleurs, les résultats mettent en évidence Perception visuelle et haptique d'une affordance 173
un effet de contraste (supériorité des seuils perceptifs en série des
cendante par rapport à ceux obtenus en série ascendante). Con
trairement à l'expérience de Kinsella-Shaw et al. (1992), les
auteurs n'ont pas étudié de manière approfondie (i.e., analyse de
corrélation, comparaison de moyennes) le lien entre les juge
ments perceptifs et les limites de l'action réelle, relation impor
tante qui signe véritablement l'existence de la perception d'une
affordance. En outre, au niveau postural, les auteurs n'ont pas
pris en considération l'ensemble des différents patterns postu-
raux qui se manifestent lorsqu'une personne essaie de garder
l'équilibre sur un plan incliné et qui pourraient éventuellement
permettre une meilleure compréhension des données perceptives.
Ces résultats pris dans leur ensemble montrent que les systè
mes haptique et visuel sont bien adaptés pour la détection des
propriétés nécessaires au jugement des conséquences de l'action.
Bien que les processus visuels soient plus rapides que les proces
sus haptiques, donnée récurrente dans ce domaine (voir Hatwell,
Streri et Gentaz, 2000), ces deux systèmes perceptifs semblent
pouvoir fournir une information équivalente sur les possibilités
posturales des surfaces (voir dans le domaine de la perception des
orientations, Luyat et Gentaz, 2002 ; Luyat, Gentaz, Regia Corte
et Guerraz, 2001 ; Luyat, Hatwell, Cian, Barraud et
Raphel, 2001). Cela renforce donc l'idée selon laquelle le système
perceptif haptique constitue un système fiable et précis, qui n'est
pas inférieur et subordonné à la vision. Ces données confirment
ainsi partiellement les travaux de Burton. En effet, avec un para
digme de détection de la possibilité de franchir un fossé, Burton
montre que l'utilisation de la canne sans contrôle visuel chez des
voyants conduit à des jugements satisfaisants quoique plus pru
dents (Burton, 1992 ; Burton, 1994 ; Burton et McGowan, 1997).
Toutefois, l'étude de Klevberg et Anderson (2002), basée sur
le paradigme de Fitzpatrick et al. (1994) et conduite dans le but
de comparer la perception de l'affordance pour une posture ver
ticale des adultes avec celle d'enfants (quatre ans et demi en
moyenne), montre des résultats assez différents. L'exploration
haptique s'effectuait à l'aide d'une canne mais avec les yeux
ouverts (car les enfants étaient gênés par le port du masque
occultant), la surface inclinable étant cachée visuellement par
un écran en carton. L'inclinaison critique réelle était évaluée en
utilisant une méthode de présentation discrète comme dans
l'étude de Fitzpatrick et al. (1994), mis à part qu'un enregistre- 174 T. Regia-Corte, M. Luyat, J.-C. Darcheville et Y. Miossec
ment vidéo de la mesure posturale était réalisé pour accroître sa
fiabilité. Chez les adultes, la frontière perceptive critique visuelle
est égale à 31,4° (soit 8,6° plus élevée que l'angle réel per
mettant une posture verticale normale égal à 22,8°), et la fron
tière perceptive critique haptique est de 35,2° (soit 12,4° plus
élevée par rapport à l'angle critique réel). Les enfants montrent
des performances assez médiocres, puisque le seuil perceptif ne
peut être calculé étant donné que la surface est jugée comme
permettant la posture verticale la plupart du temps avec une
probabilité au-delà de 70 % pour tous les angles et quelle que
soit la modalité d'exploration. Pour les auteurs de cette récente
étude, la supériorité générale des adultes indique l'émergence de
changements développementaux importants dans l'habileté à
percevoir les affordances (voir à ce sujet, E. J. Gibson, 2000 ;
Darcheville, 2000). En outre, contrairement à l'étude de Fitzpa-
trick et al. (1994), les adultes sont significativement moins précis
dans la condition d'exploration haptique que dans la condition
visuelle (35,2° versus 31,4°, respectivement). Cette divergence
pourrait s'expliquer par la différence entre les conditions
d'exploration haptique utilisées dans chacune des études. En
effet, il est possible que l'information visuelle environnementale
qui était disponible en haptique dans l'étude de Klevberg et
Anderson (2002) ait perturbé la perception tactilo-kinesthésique
de la surface. Par ailleurs, ces données indiquent une surestima
tion relativement importante de l'action réelle mais aucune ana
lyse statistique n'a été utilisée pour évaluer les écarts et le lien
entre les seuils perceptifs et les angles critiques réels.
D'un point de vue purement perceptif, il est important de
souligner qu'une distinction classique est effectuée entre deux
types d'inclinaisons, à savoir l'inclinaison géographique qui est
définie par rapport à la surface de la terre (Gibson, 1979 ; Gibson
et Cornsweet, 1952) et l'inclinaison optique qui est elle spécifiée
par rapport au plan frontal perpendiculaire à la ligne du regard
(Gibson, 1979). Les très rares recherches qui ont étudié la per
ception des inclinaisons géographiques ont révélé une tendance
des sujets à percevoir plus grande l'inclinaison qu'elle ne l'est en
réalité (Kammann, 1967 ; Ross, 1974). Proffitt, Bhalla, Goss-
weiler et Midgett (1995), dans une perspective cognitiviste, ont
étudié la perception des inclinaisons géographiques à partir de
trois sortes de réponses : verbale (le sujet estime verbalement
l'inclinaison présentée en degrés), visuelle (le sujet ajuste visuel- Perception visuelle et haptique d'une affordance 175
lement un angle sur un disque de sorte qu'il soit équivalent à
l'inclinaison présentée) et haptique (le sujet ajuste l'angle d'une
planche inclinable avec sa main sans la regarder, de sorte qu'il
soit équivalent à l'inclinaison présentée). Les résultats indiquent
que quelle que soit la position des sujets (i. e., en haut ou en bas
de la pente), ils surestiment l'inclinaison lorsqu'ils répondent
verbalement ou visuellement mais sont en revanche très précis
lorsqu'ils répondent d'une façon motrice (haptique). Pour les
auteurs, cette différence entre les estimations verbale et visuelle,
d'une part, et l'estimation motrice (haptique), d'autre part,
illustre la séparation des voies visuelles qui supportent la per
ception consciente et l'action guidée visuellement.
L'objectif de notre étude est de mettre en évidence la percep
tion visuelle et haptique d'une affordance pour une posture ver
ticale. Dans cette perspective écologique, nous avons repris le
paradigme de la planche inclinable de Fitzpatrick et al. (1994)
dans lequel l'utilisation des deux modalités sensorielles renseigne
sur le caractère amodal de l'information impliquée dans la per
ception de cette affordance. L'objectivité de la perception de
l'affordance que nous cherchons à établir consiste à révéler st
atistiquement l'existence d'un ajustement entre les jugements
perceptifs de l'observateur et ses capacités d'action réelle (condi
tion sine qua non pour attester l'existence de la perception d'une
affordance). En effet, les précédentes recherches n'établissent à
aucun moment ce critère d'objectivité parce qu'elles sont cen
trées soit sur l'équivalence des systèmes perceptifs (Fitzpatrick
et al., 1994), soit sur les aspects développementaux (Klevberg et
Anderson, 2002). Dans la première expérience, nous cherchons
donc à mettre en évidence l'ajustement perception-action réelle
en prenant en considération les indices biomécaniques interve
nant dans la stabilité posturale comme la flexibilité des chevilles
et la taille, car ces derniers n'ont pas été mesurés dans les précé
dentes recherches. Dans la seconde expérience, nous utilisons
deux textures fortement contrastées (lisse versus rugueuse) de
manière à modifier l'affordance de la surface. On s'attend à ce
que les jugements perceptifs pour la texture lisse soient diffé
rents (seuils inférieurs) de ceux pour la rugueuse et que
cette différence se retrouve au niveau postural. La présence de adéquation serait un argument supplémentaire en faveur
de l'existence de la perception d'une affordance. Pour conclure,
notons que dans chacune de ces expériences, nous avons pris en 176 T. Regia-Corte, M. Luyat, J.-C. Darcheville et Y. Miossec
compte plusieurs patterns posturaux (segmentation du corps,
déséquilibre, glissement et chute) qui se manifestent lorsqu'une
personne essaie de garder l'équilibre sur un plan incliné.
EXPERIENCE 1 :
PERCEPTION VISUELLE ET HAPTIQUE
D'UNE SURFACE INCLINÉE
POUR LA RÉALISATION D'UNE POSTURE
VERTICALE
Cette étude s'inscrit dans la continuité de celle de Fitzpatrick
et al. (1994) où les participants doivent juger (sans faire l'action)
si une surface inclinée, placée à différents angles par rapport au
sol, permet le maintien d'une posture verticale stable. Le maint
ien de cette posture (action réelle) est, ensuite, mesuré. L'ob
jectif principal est de tester le lien entre les capacités d'action
réelles et les jugements perceptifs. La posture bipède stable sur
une surface inclinée dépend d'un grand nombre de facteurs dont
la stabilité potentielle du participant et les forces de frottement
entre les surfaces en contact, la plante des pieds et la planche. La
flexibilité des chevilles ainsi que la taille pouvant intervenir
dans la stabilité sur la planche, celles-ci sont mesurées systéma
tiquement chez l'ensemble des participants. Si l'angle critique de
la flexion dorsale des chevilles et/ou la taille interviennent dans
le jugement concernant la posture, on devrait alors observer des
corrélations significatives entre ces mesures et les seuils percept
ifs critiques visuels et haptiques.
METHODE
SUJETS
Seize adultes (8 femmes et 8 hommes), 15 droitiers et 1 gaucher, âgés de
22 à 44 ans (âge médian = 26,5) participent à l'expérience. L'évaluation de
leur préférence manuelle est réalisée à partir des cinq critères de Bryden
(1977) : écrire, lancer, dessiner, découper avec des ciseaux et se brosser les
dents. Selon leur déclaration, leur vue est normale ou corrigée, et aucun des
participants ne présente de problèmes d'équilibre et/ou d'affections au
niveau de l'articulation des chevilles.