Stratégies d'anticipation et rôle du contexte dans les tâches visuo-motrices

Anticipatory strategies and role of context in visuo-motor tasks

• Auteur / Autrice : Pascal Prevost
• Direction : Alain Berthoz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du sport
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Contrôle moteur

Capture de balle

Navigation (tâches)

Résumé

Le principal objectif de cette thèse était d'étudier les stratégies d'anticipation durant deux types de tâches visuo-motrices. Navigation. Nous avons montré que les mouvements d'orientation anticipés de la tête semblaient faire partie intégrante du patron moteur de la locomotion curvilinéaire: c'est un invariant des tâhces de navigation. Donc, la stratégie d'anticipation peut être considérée comme une caractéristique invariante de la locomotion humaine. Nous avons fait l'hypothèse qu'elle devait refléter le besoin de préparer un référentiel de navigation stable, centré sur l'acteur. Cette stratégie d' " aller-là-où-l'on-regarde" est initiée à une distance constante, ce qui est en opposition avec une stratégie à temps-constant. Nos résultats mettent en évidence le rôle des indices spatiaux et/ou de la direction égocentrique dans le comportement d'orientation anticipé. Ce comportement est immature puisqu'il ne devient aussi efficace que celui de l'adulte qu'à partir de l'âge de 7 ans environ. Capture d'objet en chute libre. L'analyse des EMG du biceps brachii et de la cinématique de la main durant l'attraper d'objet en chute libre nous a permis de démontrer la présence de plusieurs stratégies d'anticipation qui semblent être choisies en fonction des contraintes imposées au sujet en vue de réussir la tâche. Ce choix pourrait être fait en utilisant des informations en temps réel (vitesse) et a priori (hauteur de lâcher, connaissance intuitive des lois de la physique comme par exemple le fait que les objets sont accélérés vers le bas en 1g). Ces informations aideraient le SNC à estimer de façon précise le temps avant le contact. Conclusion. Nous avons démontré que les informations visuelles ne sont pas suffisantes pour guider toutes les tâches visuo-motrices. Afin de palier aux délais des informations sensorielles, le SNC utilise de façon concomittante des informations a priori qui sont qualitativement différentes de celles obtenues en temps réel. Le SNC pourrait ainsi prédire précisément les conséquences de ses actions et pourrait choisir à l'avance la meilleure stratégie pour maximiser ces chances de réussite dans les tâches de navigation ou les tâches prédictives d'interception.

The main objective of this thesis is to study anticipatory strategies during two types of visuo-motor tasks. Navigation. We showed that anticipatory head orienting movements seem to be imbedded in the motor pattern for curvilinear locomotion: it is an invariant of navigation tasks. Thus, this anticipatory strategy can be considered as an invariant characteristic of human locomotion. We hypothesis that it may reflect the need to prepare a stable viewer-centred reference frame for navigation. This "go where we look" strategy is initiated at a constant distance, which is in opposition with a time-constant strategy. Our results highlighted the role of spatial cues and/or egocentric direction in anticipatory orienting behaviour. This behaviour is immature since it is not as accurate as adults before 7 year of age. Free-falling object capture. The analysis of EMG biceps brachii and band kinematics during free-falling object catching allowed us to demonstrate the presence of several anticipatory strategies which may be chosen according to the constraints placed on the actor in order to complete the task. This choice might be done using on-line (velocity) and a priori information (height of drop, effects of gravity on free-falling object). Those informations might help the SNC to estimate accurately the time-to-arrival. Conclusion. We demonstrated that visual information were not sufficient to guide all visuo-motor tasks. In order to preclude time delay from sensory information, the CNS uses concomitantly a priori information that are qualitatively different from that obtained in real time. Thus, CNS could predict more precisely the consequences of its action and might choose in advance the best strategy to maximize the chances of success in navigational or catching tasks.