La contribution des récepteurs visuels et labyrinthiques à la détection des déplacements du corps propre chez le nourrisson - article ; n°2 ; vol.86, pg 169-182

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L'année psychologique - Année 1986 - Volume 86 - Numéro 2 - Pages 169-182
Summary : The contribution of visual and vestibular information in the infani's detection of his own movement.
Sagittal head pressure in reaction to a linear acceleration (+ .022 g) was compared in 2, 3 and 4 month-old infants for four different conditions presenting congruent or discordant visual and vestibular information : 1) Vestibular stimulation without visual cues ; 2) Vestibular stimulation with constant visual information ; 3) Visual-vestibular stimulation ; 4) Visual stimulation without vestibular information.
The results of this experiment underline that an infants' age modifies the amplitude of the reaction. However the temporal organization of the reaction is similar in the three groups of infants. The hypothesis of a functional equivalence between visual and vestibular information is not verified. In case of discrepancy between visual and labyrinthine eues, a comparison between visual and vestibular information is performed by infants. This comparison allows a decision about the kind of stimulation the infants experience : real acceleration and body movement or visual without vestibular stimulation.
Key words : infants, visual-vestibular interaction.
Résumé
Les variations sagittales de pression de la tête en réponse à une faible accélération linéaire (+ 0,022 g) ont été comparées, chez des bébés de 2, 3 et 4 mois, dans quatre conditions de stimulation faisant varier la concordance entre informations visuelles et informations labyrinthiques : 1) Sti- mulation vestibulaire sans vision; 2) Stimulation vestibulaire en vision stabilisée ; 3) Stimulation visuo-vestibulaire ; 4) Stimulation visuelle.
Les résultats de cette recherche montrent que les effets liés à l'âge modifient uniquement l'amplitude de la réponse observée et non son organisation temporelle qui est similaire pour les trois groupes étudiés. Par ailleurs, l'hypothèse d'une équivalence fonctionnelle entre la vision et la sensibilité vestibulaire n'est pas vérifiée. Cependant, ces résultats démontrent qu'en cas de discordance entre les deux types d'informations, le conflit est résolu par une comparaison des différents indices visuels et vestibulaires. Cette comparaison permet de décider si le bébé est réellement soumis à une accélération et à un déplacement du corps ou si le mouvement est uniquement d'origine visuelle.
Mots clefs : nourrisson, interaction visuo-vestibulaire.
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 : mercredi 1 janvier 1986
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F. Jouen
La contribution des récepteurs visuels et labyrinthiques à la
détection des déplacements du corps propre chez le nourrisson
In: L'année psychologique. 1986 vol. 86, n°2. pp. 169-182.
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Jouen F. La contribution des récepteurs visuels et labyrinthiques à la détection des déplacements du corps propre chez le
nourrisson. In: L'année psychologique. 1986 vol. 86, n°2. pp. 169-182.
doi : 10.3406/psy.1986.29138
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1986_num_86_2_29138Abstract
Summary : The contribution of visual and vestibular information in the infani's detection of his own
movement.
Sagittal head pressure in reaction to a linear acceleration (+ .022 g) was compared in 2, 3 and 4 month-
old infants for four different conditions presenting congruent or discordant visual and vestibular
information : 1) Vestibular stimulation without visual cues ; 2) Vestibular stimulation with constant visual ; 3) Visual-vestibular stimulation ; 4) Visual stimulation without vestibular information.
The results of this experiment underline that an infants' age modifies the amplitude of the reaction.
However the temporal organization of the reaction is similar in the three groups of infants. The
hypothesis of a functional equivalence between visual and vestibular information is not verified. In case
of discrepancy between visual and labyrinthine eues, a comparison between visual and vestibular
information is performed by infants. This comparison allows a decision about the kind of stimulation the
infants experience : real acceleration and body movement or visual without vestibular stimulation.
Key words : infants, visual-vestibular interaction.
Résumé
Les variations sagittales de pression de la tête en réponse à une faible accélération linéaire (+ 0,022 g)
ont été comparées, chez des bébés de 2, 3 et 4 mois, dans quatre conditions de stimulation faisant
varier la concordance entre informations visuelles et informations labyrinthiques : 1) Sti- mulation
vestibulaire sans vision; 2) Stimulation vestibulaire en vision stabilisée ; 3) Stimulation visuo-vestibulaire
; 4) Stimulation visuelle.
Les résultats de cette recherche montrent que les effets liés à l'âge modifient uniquement l'amplitude de
la réponse observée et non son organisation temporelle qui est similaire pour les trois groupes étudiés.
Par ailleurs, l'hypothèse d'une équivalence fonctionnelle entre la vision et la sensibilité vestibulaire n'est
pas vérifiée. Cependant, ces résultats démontrent qu'en cas de discordance entre les deux types
d'informations, le conflit est résolu par une comparaison des différents indices visuels et vestibulaires.
Cette comparaison permet de décider si le bébé est réellement soumis à une accélération et à un
déplacement du corps ou si le mouvement est uniquement d'origine visuelle.
Mots clefs : nourrisson, interaction visuo-vestibulaire.L'Année Psychologique, 1986, 86, 169-182
MÉMOIRES ORIGINAUX
Laboratoire de Psychobiologie de VEnfanl
EPHE, associé au CNRS1
LA CONTRIBUTION DES RÉCEPTEURS VISUELS
ET LABYRINTHIQUES
A LA DÉTECTION DES DÉPLACEMENTS
DU CORPS PROPRE
CHEZ LE NOURRISSON
par François Jouen
SUMMARY : The contribution of visual and vestibular information
in the infant's detection of his own movement.
Sagittal head pressure in reaction to a linear acceleration (-\- .022 g)
was compared in 2, 3 and 4 month-old infants for four different conditions
presenting congruent or discordant visual and vestibular information :
1) Vestibular stimulation without visual cues ; 2) Vestibular stimulation
with constant visual information ; 3) Visual-vestibular ;
4) Visual without vestibular information.
The results of this experiment underline that an infants' age modifies
the amplitude of the reaction. However the temporal organization of the
reaction is similar in the three groups of infants. The hypothesis of a
functional equivalence between visual and vestibular information is not
verified. In case of discrepancy between visual and labyrinthine cues,
a comparison between visual and vestibular information is performed
by infants. This comparison allows a decision about the kind of stimulation
the infants experience : real acceleration and body movement or visual
without vestibular stimulation.
Key words : infants, visual-vestibular interaction.
L'étude récente de l'intervention précoce des informations
visuelles dans les premiers contrôles posturaux a permis de vérifier
l'hypothèse d'une interaction entre le système visuel et le système
1. 41, rue Gay-Lussac, 75005 Paris. 170 François Jouen
vestibulaire chez le nourrisson (Jouen et Bloch, 1981). Ces
recherches ont montré que les informations visuelles exercent
un véritable rôle proprioceptif — au même titre que les récepteurs
vestibulaires — dans des activités aussi diverses que le maintien
de la station verticale (Lee et Aronson, 1974 ; Brandt, Wenzel
et Dichgans, 1976), le maintien de la position assise (Butterworth
et Hicks, 1977 ; Butterworth et Cicchetti, 1978), le contrôle
tonique de la position de la tête (Butterworth et Pope, 1983) ou
encore, les réflexes de redressement du segment céphalique
d'origine labyrinthique (Jouen, 1982 ; 1983 ; 1984). Ces travaux
s'accordent également pour reconnaître que les manifestations
comportementales de ces interactions visuo-vestibulaires s'ob
servent de façon précoce dans le développement : sans aucun
doute dès l'âge de 2 mois (Jouen, 1984) et très vraisemblablement
dès la naissance (Bonnet et de Schönen, 1982).
Ces modifications posturales, induites par une stimulation
visuelle, sont généralement interprétées dans le cadre d'un
modèle neurophysiologique qui prend en compte l'existence
d'un conflit entre les informations visuelles et vestibulaires
(Dichgans et Brandt, 1974, 1978 ; Berthoz, 1976, 1978). Ainsi,
un mouvement visuel non associé à un déplacement réel du corps
(par exemple le déplacement linéaire et sagittal d'une « chambre »
expérimentale) est interprété comme l'indice d'un déplacement
du corps se traduisant par une compensation posturale non
adaptée et une déstructuration de la posture : le sujet oscille et
dans certains cas chute dans le sens du mouvement. Les auteurs
qui ont étudié cet effet « proprioceptif » de la vision chez le bébé
ont interprété ces réactions posturales en faisant l'hypothèse
d'une équivalence fonctionnelle entre la vision et la sensibilité
vestibulaire. Les réajustements posturaux observés lors d'une
stimulation visuelle témoigneraient du fait que le bébé se com
porte comme s'il était réellement soumis à un déplacement du
corps ou à une stimulation vestibulaire. Le contrôle de cette
hypothèse, qui consiste à comparer la réaction posturale lors
d'un déplacement réel du corps et lors d'un déplacement « illu
soire » induit par stimulation visuelle, n'a été que peu testé. Cette
hypothèse a trouvé un début de vérification dans une recherche
récente (Jouen, 1983) qui a montré que l'inclinaison, devant des
bébés de 2 et 4 mois, d'un large champ visuel structuré était
équivalente à l'inclinaison du corps devant ce même champ visuel :
dans les deux cas, une déviation analogue de la tête était observée. Déplacements du corps propre 171
La recherche présentée ici vise à tenter de compléter la
vérification de cette hypothèse en étudiant les réactions pos-
turales de bébés de 2 à 4 mois à une faible accélération linéaire
sagittale dans différentes conditions de stimulation visuelle.
MÉTHODE
DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL
Le dispositif est composé d'un tunnel mobile pour les stimulations
visuelles et d'un siège, également mobile, permettant de fournir une
accélération linéaire.
Le tunnel mobile est constitué d'une pièce de 2 m de long, 1 m de
large et 1,50 m de haut qui se déplace dans le plan sagittal. Cette pièce
est entièrement tapissée d'un motif structuré de carreaux noirs et blancs
dont la fréquence spatiale varie entre 0,33 et 1 cycle/degré selon la
position du sujet par rapport au fond de la pièce.
Le siège mobile se déplace sagittalement (dans les deux sens avant
et arrière) le long d'un rail grâce à un moteur électrique de 12 volts.
Tapissé de mousse épaisse il est conçu de façon à immobiliser confor
tablement le bébé, le rendre solidaire du déplacement et limiter les
informations d'origine proprioceptive. Ce siège se déplace sur une
distance de 120 cm à une vitesse moyenne de 11 cm/s. L'accélération
et la décélération durent 0,5 s. Les caractéristiques physiques de la
stimulation vestibulaire sont donc les suivantes : magnitude = 22 cm/s ;
accélération le long de l'axe sagittal = + 0,022 g.
RECUEIL DES DONNÉES
Le recueil des réactions des bébés (déplacements sagittaux de la
tête) est assuré au moyen d'un capteur de pression constitué par un
pont de jauges de contrainte. Ce système solidaire du siège est disposé
derrière la tête des bébés et enregistre les différences de pression exercée
par cette dernière lors des déplacements du corps. Le signal obtenu
est amplifié et enregistré sur fm. Un potentiomètre électrique disposé
sous le siège permet de recueillir le sens du déplacement. Enfin, un
marqueur d'événement, déclenché par la mise en mouvement du siège,
permet de synchroniser les différents signaux obtenus. Le capteur de
pression a été étalonné avec différentes masses afin d'obtenir un éta
lonnage du dispositif en g/cm2, puis réglé pour une masse de 500 g
dans le but d'obtenir une référence constante.
Pour tous les sujets et dans les différentes conditions de stimulation,
la variation moyenne de pression de la tête au repos (en g/cma) a été 172 François Jouen
calculée durant les cinq secondes précédant le déplacement. Ensuite,
la variation relative de pression (en g/cm2) observée durant les onze
secondes de stimulation a été échantillonnée toutes les 500 ms.
CONDITIONS DE STIMULATION
Quatre conditions de stimulation, faisant varier la concordance entre
informations visuelles et vestibulaires, ont été retenues pour cette
étude :
Condition 1 : Stimulation vestibulaire. — Les bébés subissent les
accélérations dans l'obscurité de façon à éliminer les informations
visuelles et obtenir une estimation du niveau de base de la réaction.
Condition 2 : Stimulation en vision stabilisée. - — Le tunnel mobile
se déplace dans les mêmes conditions de vitesse et de sens que le bébé.
De cette manière, les informations visuelles relatives au déplacement
sont également éliminées et cette condition est assimilable à la
précédente.
Condition 3 : Stimulation visuo-vestibulaire. — Un environnement
visuel stable est présenté aux bébés. Le tunnel est éclairé par une
lampe de 60 W qui illumine le pattern de damiers. Les bébés ont donc
à leur disposition informations visuelles et informations vestibulaires.
Condition 4 : Stimulation visuelle. — Dans cette dernière condition,
les bébés sont immobiles et c'est le tunnel visuel qui se déplace dans les
mêmes conditions de vitesse et de sens. Cette situation est donc équi
valente à la précédente sur le plan visuel mais en diffère par l'absence
de stimulation vestibulaire.
PROCEDURE
Chaque bébé, après avoir été confortablement installé dans le siège
mobile, était déplacé vers l'avant durant douze secondes, arrêté durant
cinq secondes, puis déplacé vers l'arrière durant douze secondes. Un
effet éventuel de l'ordre de déplacement avait été testé dans une pré
expérience. Les quatre conditions de stimulation se succédaient dans
un ordre contrebalancé variable d'un sujet à l'autre.
SUJETS
La population retenue comprend 21 bébés âgés de 2 à 6 mois. A
cause des importantes variations de contrôle postural observables à
âge égal (Bloch, 1977), les bébés ont été répartis en 3 groupes en fonc
tion d'une estimation du poids de leur tête. Le groupe 1 est ainsi cons
titué de 10 bébés dont le de la tête est estimé inférieur à 500 g. Déplacements du corps propre 173
L'âge moyen de ce groupe est de 2;21 mois avec un écart type de trente
et un jours. Le groupe 2 est composé de 5 bébés avec un poids de tête
égal à 500 g et un âge moyen de 3;03 mois (écart type = 16 jours).
Enfin, le groupe 3 rassemble 6 bébés d'âge moyen égal à 4;11 mois (écart
type = 30 jours) avec un poids de tête estimé à 520 g (-}- ou — H g).
RÉSULTATS
Avant toute analyse nous avons étudié si l'organisation
de la réaction posturale variait selon le sens de déplacement
(avant/arrière) du corps. Cette analyse ayant montré qu'il n'y
avait que peu de différences, si ce n'est une latence de la réaction
un peu plus importante lors d'un déplacement vers l'arrière,
nous avons donc regroupé les réactions aux accélérations sans
tenir compte du sens du déplacement en nous intéressant à l'effet
de l'âge et à l'effet des conditions de stimulation.
EFFET DE l'ÂGE
Nous avons étudié, pour les quatre conditions de stimulation,
si l'organisation de la réaction à l'accélération est identique selon
l'âge des sujets. Nous avons soumis les résultats à une analyse
de variance 3x22 (groupes x durée de stimulation) qui permet
d'étudier si la durée de la stimulation a un effet similaire dans
les trois groupes de sujets. Les résultats de cette analyse sont
éloquents :
• Pour les quatre conditions, un effet significatif de l'âge est
observé :
— Condition 1, F (2 — 462) = 3,46 ; p < .10 ;
—2, F (2 — 396) = 5,12 ; p < .01 ;
—3, F (2 — 484) = 2,98 ; p < .10 ;
— Condition 4, F (2 — 484) = 3,79 ; p < .05.
• Pour aucune des conditions nous n'observons d'interaction
significative entre la durée de la stimulation et l'âge des sujets :
— Condition 1, F (21 — 462) =0,10;
— 2, F (21 — 396) = 0,12 ;
— 3, F (21 — 484) = 0,67 ;
— Condition 4, F (21 —484) = 0,87. •
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I .. 0 I 23434787 10 11 SECONDES
Fig. 1. — Organisation de la réaction à l'accélération linéaire en fonc
tion de la durée du mouvement pour chaque condition expérimentale.
• • 2 mois;
o o 3 mois ;
4 ;
▲ étalonnage du capteur de pression avec une masse de 500 g.
Reaction to sagittal linear acceleration in each experimental condition.
m « 1 month-old infants;
o o 3
4
A Pressure transducer reaction for a 500 gr. weight. Déplacements du corps propre 175
L'absence d'interaction indique que, statistiquement, la
durée de la stimulation a toujours le même effet sur l'organi
sation de la réponse à l'accélération, quel que soit l'âge des bébés.
Puisque ce résultat est observé pour les quatre conditions, il est
possible de conclure que le fonctionnement du système labyrin-
thique, du système visuel et les interactions entre ces deux
ensembles sensoriels ne changent pas radicalement en fonction
de l'âge. La seule différence intergroupe réside dans l'amplitude
de la réaction et reflète les différences de contrôle tonique
afférentes à chaque niveau de développement. En ce sens, ce
résultat confirme ceux obtenus par Jouen (1982, 1984) qui
avait montré un effet similaire dans le cas de la modulation
visuelle des redressements de la tête d'origine vestibulaire.
EFFET DE LA CONDITION DE STIMULATION
L'absence d'interaction entre âge et durée de la stimulation
nous permet de regrouper les résultats et d'étudier pour l'ensemble
de la population l'organisation de la réaction à l'accélération
linéaire en fonction du type de stimulation.
Condition 1 : Stimulation vestibulaire. — Cette condition avait
pour objet d'étudier la réaction des bébés à une stimulation
vestibulaire et de déterminer la « ligne de base » de la réaction.
L'organisation de la réponse à cette stimulation, telle qu'elle
apparaît dans les figures 1 et 2, est la suivante : l'accélération
entraîne chez les bébés l'apparition d'une réponse inertielle
(augmentation de la pression pour un déplacement vers l'avant
et diminution lors d'un déplacement vers l'arrière). En d'autres
termes, les bébés subissent passivement la stimulation. Après cinq
à six secondes, la réponse rejoint la ligne de base et la position
de la tête se stabilise. A ce propos, les variations de pression
de la tête observées à partir de cinq-six secondes ne diffèrent
pas de celles qui sont notées lorsque la tête est au repos. Enfin,
il convient de noter que l'amplitude maximale de la réponse
inertielle consécutive à l'accélération linéaire est nettement supé
rieure à celle observée lors de l'étalonnage du dispositif avec une
masse de 500 g. On peut supposer que l'effet de l'accélération sur
le déplacement de la tête est paradoxalement amplifié par
une participation active de la musculature du cou. Les diff
érences d'amplitude maximale de la réponse inertielle en fonction COMPARAISON CONDITIONS 1 ET 2 COMPARAISON CONDITIONS 3 ET 4
_2.0 _2.0
I I I' I I I I I I I I I I I I I I I i I I 0123456789 10 il
SECONDES
Fig. 2
Comparaison de l'organisation de la réaction pour Comparison of the reaction for the overall popul
l'ensemble de la population dans les conditions ation in similar conditions of stimulation.
analogues. 9 • 1 : Vestibular stimulation ;
• • 1 : Stimulation vestibulaire ; o o 2 : Vestibular stimulation with constant vis
o o 2 : en vision stabilisée ; ual information ;
• • 3 : visuo-vestibulaire ; • • 3 : Visual-vestibular stimulation ;
o o 4 : visuelle. o o 4 : Visual stimulation.
Les deux lignes pointillées de part et d'autre de The dashed lines give the maximum head pressure
l'étalonnage du capteur représentent les maxima variation without any stimulation.
de variation de pression de la tête au repos.

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