Relations entre anticipation de position et régulation de l'action sensori-motrice : le pointage locomoteur - article ; n°2 ; vol.82, pg 421-438

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L'année psychologique - Année 1982 - Volume 82 - Numéro 2 - Pages 421-438
Résumé
L'étude des coordinations visuo-locomotrices chez l'homme est un problème peu étudié par la psychologie. Pourtant ces actions, parfois considérées comme innées, nécessitent pour leur contrôle l'intervention de processus cognitifs. Nous avons utilisé dans ce travail une situation où les sujets doivent pointer une cible placée au sol, par positionnement du pied avec des contraintes de vitesse et d'espace. Une des originalités des calculs spatiaux réalisés par les sujets porte sur le codage de la distance en termes de foulées.
Nous avons étudié les patterns de régulation de 6 foulées dans des conditions où la distance de la cible par rapport à une marque de référence variait. L'analyse des résultats permet d'avancer un double processus de codage de la distance :
— un processus où les régulations de la foulée sont en quelque sorte programmées (trois premières foulées). Les sujets utiliseraient la règle suivante : « Faire chaque foulée plus longue ou plus courte que la foulée standard selon que la cible est placée plus loin ou moins loin que dans sa position de référence. »
— un processus où les régulations de la foulée se font de proche en proche (trois dernières foulées). Dans ce cas, les sujets utiliseraient une anticipation de leur propre position à la cible.
Mots clefs : coordinations sensori-motrices, pointage locomoteur.
Summary: Relations between position anticipation and regulation of sensori-motor actions : the locomotory pointing.
The study of visuo-locomotory coordinations in man is a problem little studied in psychology. Nevertheless these actions sometimes considered as innate, require the intervention of cognitive processes. In this study we used a situation with velocity and distance contraints in which subjects must point to a target laid out on the ground by positioning their foot. The originality of the subject's spatial calculations bears on the coding of distance in terms of strides.
We studied the regulation patterns of 6 strides in conditions such that the distance of the target varied according to a reference mark. The results suggest a double process of distance coding :
— a process in which the regulations of the strides are in some way programmed (first three strides). The subjects would most likely use the following rule : « do each stride longer or shorter than a standard stride according to the target's position (doser or further) relative to its reference position » ;
— a process in which the regulations of the strides are done step by step (last three strides).
In this case, subjects would most likely anticipate their own position relative to the target.
Key-words : visuo-locomotory coordinations, pointing.
18 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 : vendredi 1 janvier 1982
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Michel Laurent
Relations entre anticipation de position et régulation de l'action
sensori-motrice : le pointage locomoteur
In: L'année psychologique. 1982 vol. 82, n°2. pp. 421-438.
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Laurent Michel. Relations entre anticipation de position et régulation de l'action sensori-motrice : le pointage locomoteur. In:
L'année psychologique. 1982 vol. 82, n°2. pp. 421-438.
doi : 10.3406/psy.1982.28427
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1982_num_82_2_28427Résumé
Résumé
L'étude des coordinations visuo-locomotrices chez l'homme est un problème peu étudié par la
psychologie. Pourtant ces actions, parfois considérées comme innées, nécessitent pour leur contrôle
l'intervention de processus cognitifs. Nous avons utilisé dans ce travail une situation où les sujets
doivent pointer une cible placée au sol, par positionnement du pied avec des contraintes de vitesse et
d'espace. Une des originalités des calculs spatiaux réalisés par les sujets porte sur le codage de la
distance en termes de foulées.
Nous avons étudié les patterns de régulation de 6 foulées dans des conditions où la distance de la cible
par rapport à une marque de référence variait. L'analyse des résultats permet d'avancer un double
processus de codage de la distance :
— un processus où les régulations de la foulée sont en quelque sorte programmées (trois premières
foulées). Les sujets utiliseraient la règle suivante : « Faire chaque foulée plus longue ou plus courte que
la foulée standard selon que la cible est placée plus loin ou moins loin que dans sa position de
référence. »
— un processus où les régulations de la foulée se font de proche en proche (trois dernières foulées).
Dans ce cas, les sujets utiliseraient une anticipation de leur propre position à la cible.
Mots clefs : coordinations sensori-motrices, pointage locomoteur.
Abstract
Summary: Relations between position anticipation and regulation of sensori-motor actions : the
locomotory pointing.
The study of visuo-locomotory coordinations in man is a problem little studied in psychology.
Nevertheless these actions sometimes considered as innate, require the intervention of cognitive
processes. In this study we used a situation with velocity and distance contraints in which subjects must
point to a target laid out on the ground by positioning their foot. The originality of the subject's spatial
calculations bears on the coding of distance in terms of strides.
We studied the regulation patterns of 6 strides in conditions such that the distance of the target varied
according to a reference mark. The results suggest a double process of coding :
— a process in which the regulations of the strides are in some way programmed (first three strides).
The subjects would most likely use the following rule : « do each stride longer or shorter than a standard
stride according to the target's position (doser or further) relative to its reference position » ;
— a process in which the regulations of the strides are done step by step (last three strides).
In this case, subjects would most likely anticipate their own position relative to the target.
Key-words : visuo-locomotory coordinations, pointing.L'Année Psychologique, 1982, 82, 421-438
Laboratoire de Psychologie de l'Apprentissage.
IBHOP1
RELATIONS ENTRE ANTICIPATION
DE POSITION ET RÉGULATION
DE L'ACTION SENSORI-MOTRICE :
LE POINTAGE LOCOMOTEUR
par Michel Laurent2
SUMMARY : Relations between position anticipation and regulation of
sensori-motor actions : the locomotory pointing.
The study of visuo-locomotory coordinations in man is a problem Utile
studied in psychology. Nevertheless these actions sometimes considered as
innate, require the intervention of cognitive processes. In this study we
used a situation with velocity and distance contraints in which subjects
must point to a target laid out on the ground by positioning their foot. The
originality of the subject's spatial calculations bears on the coding of dis
tance in terms of strides.
We studied the regulation patterns of 6 strides in conditions such that
the distance of the target varied according to a reference mark. The results
suggest a double process of distance coding :
— a process in which the regulations of the strides are in some way pro
grammed (first three strides). The subjects would most likely use the
following rule : « do each stride longer or shorter than a standard stride
according to the target's position (closer or further) relative to its
reference position » ;
— a process in which the regulations of the strides are done step by step
(last three strides).
In this case, subjects would most likely anticipate their own position
relative to the target.
Key-words : visuo-locomotory coordinations, pointing.
1. Rué des Géraniums, 13014 Marseille.
2. Jean Pailhous a bien voulu lire et commenter ce texte. Qu'il trouve
ici l'expression de ma gratitude. Je remercie le Centre de Recherche de
I'uereps de Marseille qui a fourni des aides matérielles à la réalisation
de ce travail. 422 Michel Laurent
INTRODUCTION
Les coordinations sensori-motrices comme le pointage visuo-
manuel sont très étudiées actuellement et l'on trouve dans la
littérature actuelle de nombreuses données. Les résultats obtenus
par les approches psychophysiologiques notamment (Taub et
Goldberg, 1975 ; Gonti et Beaubaton, 1976 ; Paillard et Beau-
baton, 1978 ; Hay, 1979 ; Paillard, 1980) illustrent tout l'intérêt
qu'il y a à faire l'analyse de gestes simples lorsqu'on s'intéresse
au rôle de la vision dans le contrôle de ce type d'action ou bien
à celui des mécanismes impliqués dans la coordination d'un
espace sensoriel (visuel) et d'un espace moteur comme celui
de la préhension. La psychophysiologie a pu ainsi appréhender
le rôle joué, dans ces actions, par une programmation anticipée
de l'action (feed- forward) et par celui d'un contrôle direct de
l'action en cours par corrections rétroactives (feed-back). La
focalisation de ces approches sur des gestes simples et habituels
(comme le pointage manuel) en situation de laboratoire a permis
un bon contrôle des différentes variables impliquées dans la
programmation et le contrôle du mouvement ; en contrepartie
ce phénomène a occulté l'étude des opérations cognitives engagées
dans les coordinations visuo-motrices. L'articulation entre pro
cessus sensori-moteurs et processus cognitifs reste de fait un
problème peu abordé actuellement.
PROCESSUS SENSORI-MOTEURS - PROCESSUS COGNITIFS
Quelques données récentes de la littérature sur la question
de l'articulation entre ces processus laissent apparaître un regain
d'intérêt pour son étude. On trouvera diverses orientations de
ces travaux et sans prétendre à l'exhaustivité nous en citerons
quelques-unes :
— La psychophysiologie a récemment distingué (Paillard,
1979) le niveau des processus adaptatifs automatisés ne nécessi
tant pas une mobilisation attentionnelle du sujet, de celui des
processus cognitifs qui englobent les choix conscients et volon
taires de stratégies. Cet auteur souligne aussi le peu de travaux
développés dans ce contexte (Mountcastle, 1978 ; Brooks, 1979)
en rappelant que le développement des instruments d'investi
gation de la neurobiologie moderne devrait néanmoins permettre
une meilleure approche des opérations du niveau cognitif. Régulation sensori-moirice 423
— D'autres travaux qui ont comme point de départ l'appren
tissage moteur (Adams, 1971 ; Schmidt, 1975) ont présenté des
modèles élaborés de comportement moteur. Ces travaux se sont
orientés sur la nature du message et sur les processus impliqués
dans la reproduction de mouvements simples et habituels. Pour
aller plus loin dans l'étude des processus cognitifs
dans l'apprentissage et la réalisation d'actes moteurs complexes,
Singer (1980 a) propose une étude de ces processus qu'il définit
(1980 b) de la façon suivante : « Un cognitif est un
processus de contrôle autogenere, passager, c'est une activité
consciente, déterminée par une situation, que le sujet utilise
pour organiser et ajuster une information reçue et transmise et
finalement un comportement. » Le but de ces travaux serait de
décrire des stratégies accessibles aux sujets, qui puissent être
disponibles pour aider à faciliter le traitement de l'information
et servir à la performance.
Dans un travail traitant des habiletés sensori-motrices, Leplat
et Pailhous (1976) ont étudié les processus cognitifs dans l'acqui
sition et l'exercice de ces habiletés. Acquérir est utilisé ici au
sens où un sujet est amené à tenir compte des propriétés de son
corps, ou d'objets dont il ne tenait pas compte auparavant.
Dans les actions sensori-motrices où l'objectif du sujet est spat
ial (saisie d'un objet par exemple), le processus d'acquisition
porte principalement sur les propriétés de l'espace (place de
l'objet et propriétés intrinsèques de l'objet comme sa taille
apparente).
Par contre, dans les actions organisées à partir de la forme
attendue du mouvement représenté visuellement (comme c'est
le cas pour les activités d'expression), ce sont les propriétés du
corps qui sont principalement acquises (voir à ce propos Pail
hous, 1979).
Nous constatons que ces différentes conceptions qui s'atta
chent à l'étude des processus cognitifs impliqués dans les actions
sensori-motrices ont pour objectif de mieux discriminer ce niveau
de contrôle, plus important dans les activités complexes que
dans les simples, de préciser les mécanismes sur lesquels se fondent
l'activité cognitive du sujet souvent révélée par les indicateurs
comportementaux et enfin d'appréhender sur la base de la
connaissance de ces processus l'autorégulation des stratégies
individuelles.
L'activité cognitive du sujet, qui est pour nous une activité 424 Michel Laurent
consciente ou subeonsciente, pose nécessairement le problème
des referents internes ou modèles internes ou représentations ou
« schémas » dans leur rapport à la motricité. Ainsi planifier une
action, traiter de l'information, se représenter l'espace extérieur
en l'absence d'informations visuelles sont des exemples du rôle
de l'activité cognitive dans le contrôle des habiletés complexes.
UNE SITUATION EXPÉRIMENTALE RÉVÉLATRICE :.
LE POINTAGE LOCOMOTEUR
Les coordinations visuo-locomotrices, qui présentent des
caractères de complexité, de formes mais aussi d'exécution,
offrent un contexte expérimental favorable à l'étude des processus
cognitifs.
Quelques données récentes en ce domaine nous ont permis
de distinguer (Laurent, 1981) plusieurs types de pointage visuo-
locomoteur dans lesquels semblerait qu'intervienne à différent
niveau la modalité cognitive.
— Un premier type de pointage a été récemment mis en
exergue par les travaux de Thomson (1980). Dans les situations
utilisées par Thomson les sujets, après observation de la position
d'une cible, devaient se positionner sur celle-ci sans informations
visuelles au cours du déplacement (marche normale). Pour cet
auteur les sujets utiliseraient plus une image « internalisée »
qu'une programmation motrice d'un pattern locomoteur. D'autre
part, la durée de stockage de cette image serait inférieure à huit
secondes. D'après Thomson, ce pointage par positionnement du
corps est rendu possible par représentation de l'espace extérieur
appréhendé visuellement.
Dans lé même ordre d'idée nous citerons les travaux de Book
et Gärling (1980), qui ont tenté d'apprécier le rôle d'un traitement
central de l'information sur le maintien dé l'orientation lorsqu'un
sujet doit effectuer un déplacement locomoteur. La réalisation
d'une tâche ajoutée (décomptage rapide) pendant le déplacement
diminue la précision de la permanence de l'orientation et aug
mente le temps de latence nécessaire à l'élaboration de la réponse,
représentée ici par l'estimation de la direction et de la distanee
du point de départ. Un autre travail (Lindberg et Gärling, 1981 à
et b) a montré que les déplacements d'un sujet dans un espace
donné (couloir d'hôpitaux) conduisait à l'élaboration d'une carte
cognitive des lieux. Une acquisition de cette carte au cours de Régulation sensori-motrice 425
répétition de déplacements dans cet espace a été observée à un
degré de performance moindre, lorsque les sujets réalisaient une
tâche ajoutée au cours des déplacements. Il semblerait que, les
yeux bandés, les sujets ne puissent pas améliorer leur perfo
rmance car ils ne peuvent stocker les informations de localisation
successives. Signalons enfin que ces travaux ne demandent pas
réellement un pointage locomoteur actif mais plutôt des calculs
afin d'estimer la position d'une cible qui est dans ces situations
le point de référence (début du parcours réalisé par le sujet).
— Un deuxième type de pointage locomoteur réside dans le
problème posé au sujet qui doit positionner un pied (il s'agira
souvent du pied d'appel) sur une cible placée au sol. Tel est le
cas du sauteur en longueur devant faire une prise d'appel sur
une planche de dimension réduite après une course d'élan très
rapide. Des travaux sur les sauteurs en longueur de haut niveau
(Lee-Lishman-Thomson, 1977) ont montré que les régulations
spatiales de la foulée avaient lieu à environ six foulées de la
planche d'appel. Dans une étude comparative des patterns
locomoteurs de sauteurs confirmés et sauteurs débutants (Laur
ent, 1979 ; Laurent et Pailhous, 1982), nous avons montré que
lés confirmés anticipaient plus leur régulation que les débutants.
La précision requise dans ce type de tâche impose aux sujets
un codage de la distance en termes de foulées. Rappelons ici
qu'une des particularités de ce codage est d'impliquer des
processus continus au plan visuel, et discrets au plan de la
motricité. En effet, chaque posé du pied du sujet est un repère
objectif de la position du sujet dans l'espace. Ce n'est pas la
motricité en tant que telle qui est discrète, mais bien ses carac
téristiques spatiales.
Compte tenu de la vitesse de course élevée (8 à 10 m/s)
lors de la prise d'élan dans le saut en longueur, nous avons émis
l'hypothèse que les processus autorisant des régulations spatiales
dans l'espace d'approche de la cible s'apparentaient à une anti
cipation par le sauteur de sa propre position à la cible et que la
détection de la correction à effectuer s'opérait par appréciation
de l'écart entre cette position anticipée et la planche. La « position
anticipée » équivaut à un système de balises construit par le
sujet au plan représentatif, figurant sa propre position dans
x foulées. Ce type de contrôle de l'action sensori-motrice met en
évidence les liaisons entre perception (information sur l'état
actuel) et représentation d'états futurs du système, lesquels 426 Michel Laurent
suggèrent le stockage d'informations par apprentissage. Ce sont ces
liaisons qui serviront aux régulations visuo-motrices. Sans entrer
dans le détail des caractéristiques des actions visuo-locomotrices,
nous signalerons quelques points importants dans notre analyse.
Se mouvoir dans l'espace entraîne chez l'individu une stimu
lation massive au plan visuel, par la naissance d'un flux dont
les caractéristiques spatiales seront largement dépendantes de la
trajectoire et de la vitesse de déplacement ainsi que du champ
dans lequel s'exerce l'action. Ces informations visuelles concou
rent au maintien de l'équilibre, au guidage directionnel et au
contrôle spatial du pas ou de la foulée. Ces deux réalités recou
vrent des mécanismes visuo-locomoteurs bien différenciés : dans
le premier cas l'action de guidage se déroule dans l'espace de
déplacement ; le maintien d'une certaine trajectoire semble être
basé sur la détection de l'expansion radiale des différents points
stimulés du dispositif optique à partir du point focal. Les travaux
développés dans les perspectives de Gibson (1950-1966), Lee
(1980) ont montré toute la richesse informative des informations
visuelles nécessaires à des déplacements variés.
Dans le second cas, aux contraintes de direction s'ajoutent
celles de l'estimation de la distance en termes de pas. Ce dernier
paramètre est en effet pris en compte dans l'espace d'approche
de la cible et il lui correspond l'action de pointage. Rappelons ici
que ces actions, fort banales parfois, comme mettre le pied
sur une marche d'escalier, ne nécessitent pas systématiquement
le recours à des processus cognitifs. Par contre, l'élévation du
niveau de contrainte de la tâche (adjonction du facteur vitesse
par exemple) nécessite le recours à ces processus. Dans des
tâches à fortes contraintes spatiales, comme un nombre de
foulées donné entre deux repères spatiaux, la latéralité ou la
vitesse de course en vue de la recherche de la performance,
l'intervention de ces processus devient cruciale au regard de la
précision de la réponse.
BUT DE L'EXPÉRIENCE
Dans ce travail, notre attention se portera sur les problèmes
soulevés par la régulation de la foulée dans le pointage par
positionnement du pied. Nous tenterons plus particulièrement
d'apprécier le rôle joué par une programmation en « boucle
ouverte » d'un pattern locomoteur ou bien celui d'une régulation Régulation sensori-motrice 427
de proche en proche de la foulée à l'approche de la cible. En effet,
si les travaux sur le saut en longueur (Lee et al., 1977 ; Laurent,
1979) ont montré des régulations différenciées selon le niveau
d'acquisition de la tâche, ils ont peu éclairé le problème des
mécanismes sous-jacents au type de régulation utilisé par les
sujets. La situation expérimentale proposée aux sujets consiste
à faire pointer au plan locomoteur une cible placée au sol, cible
dont la position en distance est variable. L'analyse des patterns
locomoteurs de régulation nous permettra de mieux connaître
les processus impliqués dans le codage d'une distance en termes
de foulées ou de pas. Cette situation expérimentale qui s'inspire
d'une situation de terrain (la course d'élan dans le saut en lon
gueur) conserve les caractéristiques dynamiques de cette tâche
en facilitant l'étude des patterns de foulées : nous comparons
des patterns d'allongement (cible plus loin) et des patterns de
raccourcissement (cible plus près) à des standards qui repré
sentent des longueurs de foulée n'ayant pas nécessité de régul
ation. Ceci nous conduit plus particulièrement à une hypothèse :
— Elle concerne les moyens mis en jeu par le sujet pour
coder une distance lorsqu'il est impliqué activement dans une
action de pointage locomoteur. Nous faisons l'hypothèse d'un
double processus, un premier qui repose sur le codage de la
distance entre sa propre position et une cible dont la position
de référence est à 6 foulées standard, un second qui serait lié
à la capacité qu'a le sujet d'anticiper sa position à la cible et de
détecter l'écart entre cette position et la cible, lequel serait
utilisé pour la régulation de chaque foulée.
SITUATION ET MÉTHODE
1. Les sujets : Six sujets masculins, droitiers, étudiants à Puereps
ont réalisé l'expérience. Leur âge varie entre 18 et 20 ans. Ce sont des
sujets sportifs, non spécialistes de tâche de pointage locomoteur comme
les courses d'élan de saut.
2. Le dispositif : L'expérience est réalisée dans une salle couverte
(dimension 15 x 20 m). Le parcours de pointage est situé sur la diagonale
de la salle. Du scotch blanc (50 mm) délimite un couloir long de 25 m,
large de 1,20 m (voir fig. 1).
A droite de ce couloir est installé un dispositif de repérage de la
longueur des foulées, celui-ci est constitué d'une bande de pvc (h = 30 cm)
sur laquelle nous avons collé des repères tous les 10 cm. A l'intérieur du 428 Michel Laurent
parcours de pointage est placée une cible {1,2.0 x 0,20 m). Sa position par
rapport à une marque de départ peut varier :
— condition standard (S) : la cible est à 6 foulées de la marque de départ
individuelle ;
—raccourcissement (R) : la cible est placée 1,20 m avant sa
position de référence (S) ;
— condition allongement (A) : la cible est placée 1,20 m après sa posi
tion de référence (S).
l,2O.1n.
Prisé d'élan
6 m.
Fig. 1 . — Dispositif expérimental
Condition standard (S) : la cible est à 6 foulées de la marque de départ.
Celle-ci est individualisée et tient compte des variations interindividuelles
de la foulée. La distance moyenne marque de départ-cible est de 11,16 m
(écart type 0,30 m).
Condition raccourcissement (R) : la cible est placée 1,20 m avant sa
position de référence (S). . allongement (A) : la cible est placée 1,20 m après sa position
de référence.
La position de la cible n'est pas connue par le sujet au moment du
départ. ■■'■■■:

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