Analyse de la réorganisation des coordinations visuomotrices chez l'homme. - article ; n°1 ; vol.72, pg 25-38

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L'année psychologique - Année 1972 - Volume 72 - Numéro 1 - Pages 25-38
Summary
The spatial relations system connecting the body and the external world, and determining their mutual specificity and coherence, results from an ontogenetic construction based on the motor activity of the subject. The head supremacy in this type of elaboration and in the visuo-motor readaptation of an adult confronted with a prismatic distorsion of his visual space, led us to consider the organization of the relations between the body segments. We distorted artificially the relations between the visual space and the body in order to see in which way each arm segment becomes adapted in relation to the others.
The hypothesis of a hierarchical organization of motor space, revealing itself by a generalization of the adaptation of the arm to spatial distorsion only in a proximo-distal direction, has been generally confirmed. We tried to discuss these results in relation to the role of motor activity involved in the structuration of space.
Résumé
Inexistence d'un système de relations spatiales unissant le corps et le monde extérieur, et déterminant leur spécificité et leur cohérence mutuelles, est le résultat d'une construction ontogénétique ayant pour support l'activité motrice du sujet. La suprématie de la tête dans ce type d'élaboration et dans la réadaptation visuomotrice chez l'adulte soumis à des situations de distorsion prismatique de son espace visuel nous a conduit à nous interroger sur l'organisation des relations qui unissent les segments corporels entre eux. Pour cela, nous avons distordu artificiellement les relations entre l'espace visuel et le corps afin d'analyser l'influence de la réadaptation d'un segment sur les autres. L' hypothèse d'une organisation hiérarchique de l'espace moteur se traduisant par une généralisation de l'adaptation à la déviation spatiale à travers les différents segments du bras dans le sens proximodistal, et non en sens inverse, s'est trouvée dans l'ensemble confirmée. Nous avons tenté de discuter les résultats relativement au problème de la nature des informations responsables du rôle de l'activité motrice dans la calibration du geste (dans l'espace).
14 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.
Publié le : samedi 1 janvier 1972
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Laurette Hay
M. Brouchon
Analyse de la réorganisation des coordinations visuomotrices
chez l'homme.
In: L'année psychologique. 1972 vol. 72, n°1. pp. 25-38.
Abstract
Summary
The spatial relations system connecting the body and the external world, and determining their mutual specificity and coherence,
results from an ontogenetic construction based on the motor activity of the subject. The head supremacy in this type of
elaboration and in the visuo-motor readaptation of an adult confronted with a prismatic distorsion of his visual space, led us to
consider the organization of the relations between the body segments. We distorted artificially the relations between the visual
space and the body in order to see in which way each arm segment becomes adapted in relation to the others.
The hypothesis of a hierarchical organization of motor space, revealing itself by a generalization of the adaptation of the arm to
spatial distorsion only in a proximo-distal direction, has been generally confirmed. We tried to discuss these results in relation to
the role of motor activity involved in the structuration of space.
Résumé
Inexistence d'un système de relations spatiales unissant le corps et le monde extérieur, et déterminant leur spécificité et leur
cohérence mutuelles, est le résultat d'une construction ontogénétique ayant pour support l'activité motrice du sujet. La
suprématie de la tête dans ce type d'élaboration et dans la réadaptation visuomotrice chez l'adulte soumis à des situations de
distorsion prismatique de son espace visuel nous a conduit à nous interroger sur l'organisation des relations qui unissent les
segments corporels entre eux. Pour cela, nous avons distordu artificiellement les relations entre l'espace visuel et le corps afin
d'analyser l'influence de la réadaptation d'un segment sur les autres. L' hypothèse d'une organisation hiérarchique de l'espace
moteur se traduisant par une généralisation de l'adaptation à la déviation spatiale à travers les différents segments du bras dans
le sens proximodistal, et non en sens inverse, s'est trouvée dans l'ensemble confirmée. Nous avons tenté de discuter les
résultats relativement au problème de la nature des informations responsables du rôle de l'activité motrice dans la calibration du
geste (dans l'espace).
Citer ce document / Cite this document :
Hay Laurette, Brouchon M. Analyse de la réorganisation des coordinations visuomotrices chez l'homme. In: L'année
psychologique. 1972 vol. 72, n°1. pp. 25-38.
doi : 10.3406/psy.1972.27926
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1972_num_72_1_27926Institut de Neurophysiologie et Psychophysiologie, Marseille
Département de Psychophysiologie générale*
ANALYSE DE LA RÉORGANISATION
DES COORDINATIONS VISUOMOTRICES
CHEZ L'HOMME
Généralisation de l'adaptation
à la déviation prismatique de l'espace visuel
par Laurette Hay et Michèle Brouchon
SUMMARY
The spatial relations system connecting the body and the external
world, and determining their mutual specificity and coherence, results from
an ontogenetic construction based on the motor activity of the subject. The
head supremacy in this type of elaboration and in the visuo-motor réadapt
ation of an adult confronted with a prismatic distorsion of his visual
space, led us to consider the organization of the relations between the body
segments. We distorted artificially the relations between the visual space and
the body in order to see in which way each arm segment becomes adapted
in relation to the others.
The hypothesis of a hierarchical organization of motor space, revealing
itself by a generalization of the adaptation of the arm to spatial distorsion
only in a proximo-distal direction, has been generally confirmed. We tried
to discuss these results in relation to the role of motor activity involved in
the structuration of space.
L'ajustement de nos mouvements dans l'espace, par rapport
aux objets environnants, n'est possible que grâce à l'existence
d'un système de relations entre le monde extérieur et le corps
propre. Une exacte interdépendance entre l'espace du
* CNRS, INP 4, 31, chemin Joseph-Aiguier, Marseille (9e). 26 MÉMOIRES ORIGINAUX
(l'espace postural) et l'espace où les choses sont rencontrées et
perçues est une condition indispensable à la cohérence de nos
perceptions et de nos actions, à l'adéquation de notre appréhens
ion du monde. Une des conséquences de l'existence d'un tel
système de relations qui s'élabore au cours du développement
en même temps que se construit l'unité de notre corps propre
réside dans le fait que la position d'un objet est localisée en un
même point de l'espace physique quelle que soit la nature des
informations qui la définissent, ou le segment corporel mis en
jeu pour l'atteindre.
Il est possible cependant chez l'adulte de désorganiser expér
imentalement ce système de relations, en déviant l'espace visuel
au moyen de lunettes prismatiques par exemple, de telle sorte
que la position d'un objet apparaisse déplacée d'un angle égal
à celui de la déviation provoquée par les prismes ; l'ajustement
visuomoteur sera alors perturbé, les mouvements seront dirigés
vers la position apparente des objets et les buts de l'action seront
manques.
Mais cette désadaptation n'est que provisoire. Depuis les
premières expériences de Helmholtz (1867) et Stratton (1896)
de nombreux travaux ont montré qu'au bout d'un certain temps
les sujets parviennent à corriger cette distorsion introduite entre
la position de leur corps et celle des objets situés dans l'espace
environnant, en réajustant leur espace moteur à leur nouvel
espace visuel. Des procédures expérimentales multiples ont été
définies afin d'identifier les mécanismes impliqués dans cette
réorganisation des coordinations visuomotrices.
Trois types de facteurs ont pu être dégagés :
— des facteurs relevant de l'expérience sensorielle du sujet ;
— des de son expérience cognitive ;
— des facteurs relevant de son motrice.
Plusieurs auteurs ont pu montrer que des informations
d'origine tactile (Howard et coll., 1965), auditive (Radeau et
Bertelson, 1969), vibratoire (Kravitz et Wallach, 1966) associées
à une information visuelle discordante pouvaient produire une
correction de 30 à 50 % de la déviation prismatique initiale.
Dans l'ensemble ces faits ont été interprétés en terme de « réso
lution de conflit intersensoriel » (Freedman, 1968).
On sait également que lorsqu'un sujet porteur de lunettes
prismatiques peut corriger volontairement l'erreur qu'il commet L. HAY ET M. BROUCHON 27
en cherchant à atteindre une cible avec le bout de son doigt, il
évalue le déplacement produit par les prismes, et aux essais
suivants son pointage sera correct. Ce type de stratégie qui fait
intervenir des éléments cognitifs a été particulièrement étudié
par Köhler (1951) et Howard (1966).
Mais le plus grand nombre de faits a été recueilli suivant une
autre méthode qui pose des problèmes théoriques différents. De
très nombreux auteurs ont étudié le rôle des informations
dépendant de l'expérience motrice du sujet — en particulier
des réafférences proprioceptives qui lui sont associées — dans
l'adaptation à la déviation de l'espace visuel.
S'il est peu discutable que chacun des facteurs que nous
venons de citer, intervienne dans l'adaptation du système sensori-
moteur aux données de l'espace physique, les processus mis en jeu
dans ces trois types d'adaptation sont vraisemblablement de
nature différente ; ce qui n'exclut pas la possibilité que, dans des
conditions normales, l'adaptation résulte de leur interaction.
Dans le travail que nous avons entrepris, nous envisagerons
une partie des problèmes posés par le troisième type d'adap
tation : celui qui relève de l'expérience motrice de l'individu.
La procédure expérimentale généralement employée dans ce
domaine par les différents auteurs (Held et Hein, 1958 ; Harris,
1963 ; Hay et Pick, 1966 ; Cohen, 1966 ; Hamilton, 1964) consiste
à mesurer les modifications du repérage manuel de la position
d'une cible visuelle par un sujet porteur de lunettes prismatiques
dans trois conditions différentes successives : en vision normale,
en vision déviée par les prismes avant et après une période
d'exposition au cours de laquelle le sujet effectue des mouvements
sous contrôle visuel.
La différence entre les erreurs de pointage commises avant et
après la période d'exposition rend compte de l'adaptation du
sujet à la déviation prismatique. Un ensemble de données aussi
important que complexe se dégage de ces travaux dont nous
retiendrons deux faits qui nous semblent dominants et que
rappellerons brièvement.
1) L'étude des différentes conditions d'adaptation met en
évidence la nécessité d'une expérience motrice active pour que
cette adaptation soit optimale. Les expériences de Held (Held
et Hein, 1958 ; Held et Freedman, 1963) montrent l'inefficacité
du déplacement passif du bras pendant la période d'exposition
qui entraîne une adaptation aussi faible que celle résultant du 28 MÉMOIRES ORIGINAUX
maintien immobile du membre pendant cette même période.
Seule l'activité propre du sujet permet une correction complète
de l'erreur de repérage. Ce fait qui suppose une réorganisation
des coordinations visuomo trices du sujet révèle la plasticité de
son système de référence, qui, devenu inadapté aux données de
l'espace visuel, peut se modifier à travers l'expérience motrice
active qu'il en a.
2) Le caractère spécifique de l'adaptation au segment corporel
actif qui a été exposé à la distorsion prismatique nous semble
également un élément important de ce type d'adaptation.
Si pendant la période d'exposition la tête du sujet est immob
ilisée, on observe une absence de transfert contralatéral de
l'adaptation du bras qui a bénéficié de l'expérience motrice au
bras qui en a été privé (Harris, 1963 ; Hamilton, 1964). Cette
spécificité de l'adaptation se manifeste par le fait que la position
d'un objet sera localisée par le même sujet en deux points
différents de l'espace physique, correspondant à sa position
réelle et à sa position apparente, lorsque le repérage est effectué
par le bras exposé et par le bras non exposé. Toutefois cet
effet n'est pas général puisque, lorsque les sujets peuvent effec
tuer des mouvements de la tête pendant la période d'exposition
d'un seul bras, l'adaptation se généralise du même coup à l'autre
bras et au reste du corps (Hamilton, 1964).
L'analyse de ces faits est particulièrement intéressante dans
la mesure où elle permet de poser le problème du rôle de l'expé
rience motrice active dans l'organisation de l'espace postural
chez l'adulte et de l'influence de cette organisation sur la per
ception et l'orientation dans l'espace extérieur.
On sait que l'organisation génétique de l'espace postural
s'effectue suivant une stricte hiérarchie proximodistale et
céphalocaudale (Gesell, 1940) dépendant de la maturation des
structures nerveuses et de l'intégration des coordinations visuo-
motrices (Piaget, 1950; Wallon, 1949). Mais une fois le déve
loppement achevé, cette architectonique de l'espace du corps
sera-t-elle réactivée par la désorganisation des coordinations
visuomotrices de l'individu ? Si certains faits attestent du rôle
privilégié de la tête et de l'axe médian dans la perception et
l'orientation spatiale (Werner et Wapner, 1952 ; Witkin, 1949)
et témoignent par là de leur supériorité dans l'organisation de
l'espace postural, nous ignorons la nature des relations qui
unissent entre eux les segments corporels et qui sont en quelque HAY ET M. BROUCHON 29 L.
sorte responsables du rassemblement ordonné et harmonieux
de ces parties dans l'unité dynamique du corps.
C'est la raison pour laquelle nous nous sommes proposé
d'analyser, au niveau intersegmentaire, la généralisation de
l'adaptation à la déviation prismatique.
Lorsqu'un segment du corps a une expérience motrice active
qui lui permet de s'adapter au déplacement de l'espace visuel
nous pouvons nous demander si cette adaptation va se généraliser
aux segments adjacents qui sont restés immobiles. Si une telle
généralisation existe, va-t-elle se faire indifféremment aux
segments adjacents distaux et proximaux par rapport au seg
ment actif ou dépendra-t-elle d'un ordre défini ?
En nous limitant à l'étude de la généralisation de l'adap
tation aux trois segments du bras (bras, avant-bras, main) nous
nous sommes demandé en particulier si :
— après une exposition active du bras, l'adaptation du bras
entraînerait celle de l'avant-bras et de la main ;
— après une active de l'avant-bras, son adaptation se
généraliserait à la main et au bras ;
— après une exposition active de la main, le bras et l'avant-bras
bénéficieraient de son adaptation.
MÉTHODE ET TECHNIQUE
Nous avons étudié ces différentes situations à l'aide d'un appareil
lage (flg. 1) qui se compose d'un cadre de bois ayant la forme d'un quart
de cercle, à l'intérieur duquel est fixé un axe de 70 cm de long, mobile
dans le plan transversal autour d'un point de rotation fixe. Sous ce
point de rotation, se trouve un plateau sur lequel est placée l'articula
tion (épaule, coude ou poignet) du bras droit à partir de laquelle le sujet
effectuera son mouvement ; de part et d'autre de ce plateau sont fixés
les systèmes de contention des autres articulations du bras. Un doigtier
dont la position est réglable le long de l'axe est destiné à recevoir l'index
droit du sujet après la mise en place de l'articulation mobile sous le
point de rotation. Un panneau de bois recouvrant la partie supérieure
de l'appareil dissimule l'ensemble du dispositif à la vue du sujet. Enfin
le sujet porte des montures de lunettes spéciales sur lesquelles seront
placés des prismes de 20 dioptries produisant un déplacement angul
aire de 11°.
Dans ces conditions, le sujet, qui ne voit devant lui qu'une cible
visuelle dont la position varie à chaque essai, a pour tâche de pointer 30 MÉMOIRES ORIGINAUX
son index droit, en entraînant l'axe dont il est solidaire, en direction
de cette cible, dans trois situations successives de pointage :
— pointage en vision monoculaire normale ;
—en déviée de 11° ;
—en vision de 11° après une période
d'exposition de 8 mn.
bloquer Fig- les 1- — différentes Appareil articulations. permettant de mesurer l'erreur de repérage et de
Chacune de ces trois situations comprend trois phases. Le mouve
ment de pointage est articulé chaque fois soit à partir de l'épaule, soit
du coude, soit du poignet, les autres articulations étant maintenues
immobiles.
Dans chacune de ces phases la cible occupe successivement plusieurs
positions situées alternativement :
— dans le plan sagittal du sujet ;
—le parasagittal passant par l'articulation mobile.
Le sujet effectue chaque fois 20 pointages avec le même segment
(10 dans chaque plan). A l'extrémité de l'axe mobile, une échelle graduée ■
L. HAY ET M. BROUCHON 31
de + 25 à — -25 cm — le 0 étant dans le prolongement de l'index —
permet d'avoir une lecture directe de l'erreur en notant la valeur sur
laquelle se trouve la cible après que le sujet l'ait repérée.
Chaque sujet subit trois séances expérimentales à plusieurs jours
d'intervalle différant lès unes des autres par l'articulation à partir de
laquelle est effectué le mouvement sous contrôle visuel au cours de la
période d'exposition. Pendant cette période, le sujet effectue pendant
8 mn une série de mouvements dans le plan transversal, en direction
d'une cible visuelle fixe. Quelle que soit l'articulation (épaule, coude ou
poignet) mise en jeu dans ces mouvements (les autres articulations étant
maintenues immobiles) le contrôle visuel reste le même dans tous les
cas : le sujet, dont l'index est laissé libre, voit à la fin de chaque mouve
ment cet index se diriger vers la cible et tenter de l'atteindre (phase de
freinage et d'arrêt du mouvement). Les autres phases du mouvement,
approche et éloignement de l'objectif, sont cachées à la vue du sujet.
Le schéma suivant résume et illustre les différentes situations expé
rimentales.
DÉROULEMENT DE
L'EXPÉRIENCE
SITUATIONS EXPÉRIMENTALES
'■ main|— |
Au cours des séances expérimentales l'immobilisation de la tête et du
tronc est obtenue en demandant aux sujets de mordre son empreinte
dentaire, prise dans une résine spéciale et fixée sur une tige solidaire de
l'appareil située dans le plan médian. La base du prisme étant à gauche
pour tous les sujets, l'espace visuel est déplacé vers la droite. L'expé
rience a été réalisée sur un échantillon de 10 sujets adultes normaux
sélectionnés parmi une population de 20, au cours d'une séance préalable,
pour la qualité de leur adaptation.
RÉSULTATS
Un pourcentage d'adaptation a été calculé pour l'ensemble
des sujets dans chacune des neuf combinaisons de pointage et
d'exposition. Ce pourcentage est donné par le rapport de la
différence des erreurs de pointage avec prismes avant et après
exposition (B — C = correction) à la différence des erreurs de
pointage avec et sans prismes avant exposition (B — A = dévia - Pointage ■* 1 du bras
Pointage
de l'avant-bras
Pointage
de la main
O 10 20 30 40 90 «O 70 «O 90 100 %
Pourcentage d'adaptation
Fig. 2. — Adaptation des différents segments après l'entraînement du
bras (médianes et écarts interquartiles des distributions de pourcentages
d'adaptation).
Si: 10
IM =20
Pointage -* 1 du bras
Pointage -*— I de l'avant-bras
Pointage
de la main
io 20 30 «o so ao 70 eo »o loo
Pourcentage d'adaptation
Fig. 3. — Adaptation des différents segments après l'entraînement de
l'avant-bras (médianes et écarts interquartiles des distributions de pourcen
tages d'adaptation). L. HAY ET M. BROUCHON 33
tion). La comparaison par paires des distributions de pourcen
tages définis par leur médiane et leur écart interquartile nous a
permis de dégager les résultats suivants :
1) Après l'exposition active du bras, les pourcentages d'adap
tation du bras (86,4 %), de l'avant-bras (74,5 %) et de la main
(66,1 %) ne diffèrent pas significativement entre eux (fig. 2).
2) Après l'exposition active de l'avant-bras, le pourcentage
d'adaptation de la main (80,4 %) ne diffère pas significativement
de celui de l'avant-bras (93,1 %) ; par contre celui du bras
(49,3 %) est significativement inférieur aux deux autres (fig. 3).
3) Après l'exposition active de la main les pourcentages
d'adaptation du bras (15,6 %) et de l'avant-bras (16,1 %) sont
significativement inférieurs à ceux de la main (57,2 %) et ne
diffèrent pas entre eux (fig. 4).
SSsiO
N*2O
Pointage
du bras
Pointage
de l'avant-bras
Pointage
de la main
-t »»
10 20 30 40 SO «O TO 80 »0 100
Pourcentage d'adaptation
Fig. 4. — • Adaptation des différents segments après l'entraînement de
la main (médianes et écarts interquartiles des distributions de pourcentage
d'adaptation).
S'il ressort de ces résultats qu'après l'exposition active d'un
segment du bras à la déviation prismatique l'adaptation de ce se généralise seulement aux segments distaux, nous
devons cependant remarquer :
1) Que dans aucune situation l'adaptation n'est nulle. Dans la
situation de pointage des segments proximaux par rapport au
A. PSYCHOL. 72

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